用于通过预确定的部分块的组合构造具有不同功率的垂直的功率晶体管的方法技术

用于设计一种具有特定的设计功率的垂直ＭＯＳ功率晶体管的方法和系统。该方法包括将该垂直ＭＯＳ功率晶体管的布局组合为分别具有已知的设计数据的一些至少部分地不同的布局部分块与至少一个第一布局部分块的组合，所述第一布局部分块具有预先给定数目的单个晶体管单元，并且借助这些已知的设计数据和所使用的布局部分块的数目来设定该特定的设计功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于结构上地构造具有可变的沟道宽度的垂直的功率晶体管(DMOS或IGBT)的方法，这些功率晶体管可以由设计者以各希望的沟道宽度并且由此以相应的转移电阻(Durchgangswiderstand)标识或者设计，并且它们可以借助电参数根据沟道宽度来描述。在此，不但可以涉及分立的而且也可以涉及集成的垂直晶体管。
技术介绍
在功率电子装置中使用的垂直晶体管通常由多个并联的单个晶体管单元以及用于栅极的端子接触部构成，如例如在US-A 5,844,277中、在那里的图2A至D以及图5-7和在US-A 5,763,914中所描述的那样。这些单个晶体管单元具有一个共同的栅极、一个在硅片的背面上的共同的漏极端子、以及在硅中的分离的源端子或者槽端子，然而它们通过共同的金属电极同样被并联连接。单个晶体管单元的数目和大小对于晶体管面积、沟道宽度和转移电阻是确定的，如Baliga，Power SemiconductorDevices，1995，367页及其后所描述的那样。为了得到垂直DMOS晶体管的所希望的转移电阻，在现有技术中，整个晶体管必须设计具有相应的有源面积以及将晶体管向外封闭的边缘结构。为了从具有第一转移电阻的晶体管到具有改变的转移电阻的第二晶体管，这意味着，整个晶体管必须被重新设计。通常，垂直DMOS晶体管的所需要的电参数对于每个不同的晶体管被分离地测量和描述。对于设计集成电路，公开了由单个的块组成电路的方法。这样，例如在US-A 6,769,007中，描述了一种由单个的块构成的集成电路的组合。同样，由单个的、特别是借助金属导轨连接的块构成的集成电路或者其中的部分的组合在US-A 6,651,236和US-A 6,591,408中被描述。专利技术概要本专利技术的任务在于，说明一种方法，借助该方法可以以简化的方式针对不同的转移电阻设计垂直的功率晶体管。根据本专利技术的一个方面，该任务通过一种用于设计具有特定的设计功率(Entwurfsleistung)的垂直的MOS功率晶体管的方法解决，其中该方法包括将该垂直MOS功率晶体管的布局(Layouts)组合为分别具有已知的设计数据的一些至少部分地不同的布局部分块与至少一个第一布局部分块的组合，所述第一布局部分块具有预先给定数目的单个晶体管单元，并且借助这些已知的设计数据和所使用的布局部分块的数目来设定该特定的设计功率。由此，根据本专利技术，对于设计者可以减少用于设计具有确定的有源面积的垂直的功率晶体管的时间开销，并且可以减少用于测量和描述的开销。“预设计”可以供设计者使用，他可以以简单的方式方法快速地相应于他的要求来改造。此外，可以实现该器件的有效的参数描述。基于根据本专利技术的方法，可以以简单的方式、即快速和廉价地构造具有不同的功率、即不同的面积或者具有不同的转移电阻的晶体管。通过所说明的设计数据，借助单个块的给定的参数中的单个的晶体管参数的合适的计算方法，可实现基于输出块的所设计的晶体管的简单的描述。在另一种实施形式中，特定的设计功率通过第一部分块的数目来设定。由此，可以简单地计算和设定所希望的功率。在另一种实施形式中，第一部分块的单个晶体管单元具有相同的配置，由此可以有效地构造按照标准的晶体管配置。在另一种实施形式中，至少一些部分块包含边缘区域，这些区域可以被按段地被接合，以便在垂直MOS功率晶体管的布局中形成完整的边缘区域。由此，可以没有新的晶体管元件、例如匹配的边缘元件(Randkomponenten)的成型而实现设计。在另一种实施形式中，带有相同边缘区域的部分块具有在相同的几何布置中的确定数目的始终相同的单个晶体管单元，由此又进一步改进了效率。在另一种实施形式中，每个部分块都包括完整的边缘区域的确定的区段。由此，可以在非常少的步骤中设计完整的晶体管结构，因为边缘区域已经被集成到单个的部分块中。在另一种实施形式中，使用第二部分块，它具有至少一个栅端子。在另一种实施形式中，第二部分块具有确定数目的相同的单个晶体管单元。在另一种实施形式中，第二部分块包含完整的边缘区域的区段。在另一种实施形式中，设置了第三部分块，其至少在设计特性上与第一和第二部分块相区别。通过这种方式，可以以仅仅三种不同的部分块设计具有不同功率的多种晶体管结构。在另一种实施形式中，第一、第二和第三部分块具有对完整的边缘区域进行补充的边缘区域区段。在另一种实施形式中，该方法此外还包括通过将至少第一、第二和第三部分块组合为不同大小的总面积的器件单元，设计具有第二、其它特定的设计功率的至少一个第二垂直的功率晶体管，其中在垂直MOS功率晶体管和第二垂直MOS功率晶体管之间的功率分级(Leistungsabstufung)通过形成器件面积中部的部分块的大小得出。即，不同的晶体管类型可以在需要时以预先给定的功率分级快速地被设计，其中无需用于新的布局对象的成形的步骤。在另一种实施形式中，每个部分块都是标准化的部分块，由此使得这些部分块可以以任意方式被组合。在另一种实施形式中，每个部分块都具有相应的被确定到一个分划栅(Teilungsraster)上的布局。由此，可以在给定的平台上进行有效的排列，其中由于部分块的确定的布局，所以总体特性可以良好地概观并且可以简单地计算。在另一种实施形式中，设置了至少一种部分块，它们不具有单个晶体管单元。通过这种方式，可以进一步提高本方法的灵活性。在另一种实施形式中，所述至少一种没有单个晶体管单元的部分块包括带边缘区域的部分块。在另一种实施形式中，设置了至少一个部分块，其没有边缘区域。在另一种实施形式中，设置了至少一个部分块，其包含键合焊盘布局。在另一种实施形式中，设置了至少一个部分块，其包含漏和/或源端子布局。在另一种实施形式中，所述方法此外包括借助已知的设计数据，通过划分垂直MOS功率晶体管的一个完整的布局，来产生至少一些不同的布局部分块。通过这种方式，可以以非常灵活的方式建立所需要的程序对象，并且用于进一步的晶体管设计，其中然后初始布局的结构上的特点被引入新的设计工作中。在另一种实施形式中，所述划分包含产生多个不同类型的部分块，其中每个类型的部分块具有相同的配置和相同的设计数据，并且由完整布局的已知的设计数据计算每个类型的设计数据，以获得对于被确定到分划栅上的布局的标准化的部分块。在另外的一个方面，该任务通过用于产生用于设计垂直MOS功率晶体管的标准化布局部分块的方法解决，这些垂直MOS功率晶体管是为不同的功率而设计的。该方法包含以下步骤通过划分具有已知的设计数据的、带有垂直MOS功率晶体管的多个单个晶体管单元的完整的布局，产生至少一些不同的布局部分块，生成多个不同类型的部分块，其中每种类型的部分块具有相同的配置和相同的设计数据，并且由完整布局的已知的设计数据计算每个类型的设计数据，以获得对于被确定到分划栅上的布局的标准化的部分块。由此，可以有效地并且具有高度灵活性地制造相应的设计辅助装置。在另外一个方面中，该任务通过一种用于设计垂直MOS功率晶体管的系统解决，这些垂直MOS功率晶体管是为不同的功率而设计的，该系统具有一个计算机辅助的平台，用于根据一个所选择的分划栅由预先给定的布局部分块产生一个布局，其中该布局确定了这些垂直MOS功率晶体管的结构上的构造，具有两本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于设计一种具有特定的设计功率的垂直ＭＯＳ功率晶体管的方法，包括：将该垂直ＭＯＳ功率晶体管的布局组合为分别具有已知的设计数据的一些至少部分地不同的布局部分块（５，６，７，１１，１２，１３，１３ａ，１４，１５）与至少一个第一布局部分块 （５，６，７，１１，１２）的组合，所述第一布局部分块具有预先给定数目的单个晶体管单元（２），并且借助这些已知的设计数据和所使用的布局部分块的数目来设定该特定的设计功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫莱纳，沃尔夫冈米西，
申请(专利权)人：XFAB半导体制造股份公司，阿尔法微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]