功率器件制造技术

本发明专利技术公开了一种功率器件，由多个原胞并联而成，各原胞排列成阵列结构，各原胞的栅极导电材料层通过对应的栅极馈电线连接到栅极衬垫。各原胞的栅极电阻随对应的栅极馈电线的长度的增加而增加。各原胞的栅极电容的大小根据栅极电阻的大小进行设置，使各原胞的栅极电容和栅极电阻的乘积趋于一致。本发明专利技术能消除各原胞的栅极馈电线的长度不同对各原胞的开关速率一致性造成的不利影响，从而能使各原胞的开关速率趋于一致，从而能使整个功率器件的开关速率均匀。

【技术实现步骤摘要】
功率器件
本专利技术涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种功率器件。
技术介绍
功率器件如功率MOSFET，因为要提供很高的输出功率(电流)是由很多个原胞并联而成的。这些原胞在版图上面，它的栅极馈电线是从栅极衬垫(Pad)，通过内部的金属走线来连接各个原胞。因此，必然导致离栅极Pad远的地方，馈电的距离长，栅极电阻大。那么在MOSFET开启的过程中，靠近栅极Pad的地方，MOSFET开启的速度快，而远离栅极Pad的地方，MOSFET的开启速度慢。从而导致MOSFET的开通有一定的延时。而关断的时候，也存在这个问题。靠近栅极Pad近的地方，MOSFET关断的速度更快。为了解决这个问题，现有常见的几种方法为：加粗金属馈电线的宽度，增加顶层金属的厚度。在芯片内部并联更多的金属馈电线。降低栅极的方块电阻，如采用重掺杂的多晶硅并且在多晶硅上面增加金属硅化物(Salicide)，来降低栅极的方块电阻，从20Ω每方块附近降低为3Ω每方块附近。如图1所示，是现有功率器件的馈电分布图；图1是一种常见的金属馈电方式：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率器件，其特征在于：功率器件由多个原胞并联而成，各所述原胞包括栅极结构和第二导电类型的沟道区；所述栅极结构包括栅介质层和栅极导电材料层，被所述栅极结构所覆盖的所述沟道区的表面用于形成沟道；/n第一导电类型重掺杂的源区形成在所述沟道区的表面，所述源区连接到由正面金属层组成的源极；第一导电类型的漂移区和所述沟道区相接触；/n各所述原胞排列成阵列结构，各所述原胞的所述栅极导电材料层通过对应的栅极馈电线连接到由正面金属层组成的栅极衬垫；/n各所述原胞的栅极电阻随对应的栅极馈电线的长度的增加而增加；/n各所述原胞的栅极电容的大小根据栅极电阻的大小进行设置，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述栅极...

【技术特征摘要】
1.一种功率器件，其特征在于：功率器件由多个原胞并联而成，各所述原胞包括栅极结构和第二导电类型的沟道区；所述栅极结构包括栅介质层和栅极导电材料层，被所述栅极结构所覆盖的所述沟道区的表面用于形成沟道；
第一导电类型重掺杂的源区形成在所述沟道区的表面，所述源区连接到由正面金属层组成的源极；第一导电类型的漂移区和所述沟道区相接触；
各所述原胞排列成阵列结构，各所述原胞的所述栅极导电材料层通过对应的栅极馈电线连接到由正面金属层组成的栅极衬垫；
各所述原胞的栅极电阻随对应的栅极馈电线的长度的增加而增加；
各所述原胞的栅极电容的大小根据栅极电阻的大小进行设置，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述栅极电容越小，所述原胞的栅极馈电线的长度越短所述栅极电容越大；使各所述原胞的栅极电容和栅极电阻的乘积趋于一致，从而使各所述原胞的开关速率趋于一致，消除各所述原胞的栅极馈电线的长度不同对各所述原胞的开关速率一致性造成的不利影响。


2.如权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述栅极电容为输入电容，所述输入电容为栅源电容和栅漏电容的并联电容。


3.如权利要求2所述的功率器件，其特征在于：所述输入电容的大小通过调节所述栅极导电材料层的宽度实现，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述栅极导电材料层的宽度越小，所述原胞的栅极馈电线的长度越短所述栅极导电材料层的宽度越大。


4.如权利要求3所述的功率器件，其特征在于：各所述原胞排列成行列结构；
对于同一行的所述原胞，从所述栅极衬垫连接过来的所述栅极馈电线从同一行上两个最外侧的所述原胞接入到各所述原胞中，从同一行的两个最外侧的所述原胞往内，各所述原胞的所述栅极馈电线的长度逐渐增加。


5.如权利要求4所述的功率器件，其特征在于：对于同一行的所述原胞，从同一行的两个最外侧的所述原胞往内，各所述原胞的栅极导电材料层的宽度连续逐渐变小；或者，对于同一行的所述原胞，从同一行的两个最外侧的所述原胞往内，各所述原胞的栅极导电材料层的宽度阶梯式逐渐变小。


6.如权利要求2所述的功率器件，其特征在于：所述输入电容的大小通过调节所述栅介质层的厚度实现，所述原胞的栅极馈电线的长度越长所述栅介质层的厚度越大，所述原胞的栅极馈电线的长度越短所述栅介质层的厚度越小。

【专利技术属性】
技术研发人员：曾大杰，
申请(专利权)人：南通尚阳通集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32