一种IGBT版图制造技术

本实用新型专利技术提供了一种IGBT版图，包括有源区、终端区、栅极压焊点和源极压焊点，其中，所述终端区位于所述有源区的外围，所述栅极压焊点和源极压焊点位于所述有源区的内部，该IGBT版图还包括栅极总线，所述栅极总线位于所述有源区的至少三条边的外侧且位于所述有源区与所述终端区之间，所述栅极总线与所述栅极压焊点电连接。通过栅极总线将栅极电压传导到各个元胞处，能够保证各处的元胞同时开启，从而达到电流分布均匀。同时，克服了现有技术中电流路径增大，导致器件开态电阻增大的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体
，尤其涉及一种IGBT版图。
技术介绍
绝缘栅双极晶体管IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)是新型的大功率器件，它集MOSFET栅极电压控制特性和双极型晶体管低导通电阻特性于一身，改善了器件耐压和导通电阻相互牵制的情况，具有高电压、大电流、高频率、功率集成密度高、输入阻抗大、导通电阻小、开关损耗低等优点。在变频家电、工业控制、电动及混合动力汽车、新能源、智能电网等领域获得了广泛的应用空间。IGBT在版图的实现上，是由有源区、终端区、栅压焊点、源压焊点等构成。有源区由元胞并联形成，终端区围绕有源区四周，栅压焊点和源压焊点分别与元胞的栅极和源极相连。除了元胞和终端结构设计对IGBT器件性能有十分重要的影响外，IGBT版图布局，如栅压焊点、源压焊点的位置，排列方式，与元胞栅极、源极的连接方式，元胞和终端衔接，拐角的处理等等都会对器件的参数、良率及可靠性产生很大的影响。目前，通常采用的版图布局是如日本专利特开平9-139496 (公开日1997年5月27日)中提供的版图。如图1所示，包括由元胞并联形成的有源区01和有源区外围一圈的终端区02。在有源区01内，栅极压焊点03位于版图某一侧的中间，源极压焊点05位于有源区内，gate finger04位于有源区01内，gate finger04与栅极压焊点03连接且都位于栅氧化层上面，其上覆盖有绝缘层。这种版图的缺点是，由于gate finger04位于有源区内，这样在gate finger04的外侧例如靠近有源区的边缘区域仍可能存在元胞，由于gatefinger和源电极金属层同时形成,不能交叠，因此，gate finger以外的元胞处的电流需要绕行gate fiinger到达源极压焊点，比gate finger以内的元胞处的电流路径要大,这会增加器件开态电阻。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种IGBT版图以克服现有技术中gate finger以外的电流需要绕行gate finger到达源极压焊点，电流路径大，导致器件开态电阻增大的问题。为了解决该技术问题，本技术采用的技术方案如下:本技术提供了一种IGBT版图，包括有源区、终端区、栅极压焊点和源极压焊点，其中，所述终端区位于所述有源区的外围，所述栅极压焊点和源极压焊点位于所述有源区的内部，该IGBT还包括栅极总线，所述栅极总线位于所述有源区的至少三条边的外侧且位于所述有源区与所述终端区之间，所述栅极总线与所述栅极压焊点电连接。优选地，所述有源区和所述终端区之间均设置栅极总线。优选地，所述栅极压焊点位于所述有源区内的预定位置，所述源极压焊点位于所述栅极压焊点以外的所述有源区内，所述源极压焊点与所述栅极压焊点之间的距离为5飞00 μ m,且所述源极压焊点与所述栅极总线之间的距离为5飞00 μ m。优选地，所述有源区的至少三条边包括所述栅极压焊点所在的有源区内的预定位置处所对应的有源区的两条边和一条与任意一条所述两条边连接的边。本技术通过在有源区的边的外侧且位于有源区和终端区之间设置了栅极总线，该栅极总线与栅极压焊点电连接，这样通过栅极总线将栅极电压传导到有源区各处的元胞处，因栅极总线由金属材料制成，电阻小，所以产生的压降较小，因而能够保证有源区内各处的元胞同时开启，从而达到电流分布均匀的效果。同时，因栅极总线位于有源区的外边缘，所有的元胞均在栅极总线以内，这样就解决了现有技术中gate finger以外的电流需要绕行gate finger到达源极压焊点，引起电流路径增大，导致器件开态电阻增大的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。图1是现有技术中的IGBT版图布局图；图2 Ca)至图2 (b)是本技术实施例一中的IGBT版图布局图；图3是本技术实施例二中的IGBT版图布局图。具体实施方式相关术语解释有源区:器件的工作区域，由多个IGBT元胞并联形成；终端区:围绕有源区一周，保证器件耐压的区域；压焊点(PAD):在芯片表面钝化层上开的窗口，封装时在其上焊接金属丝，与管脚相连，引出电位；栅极总线:为了降低多晶硅栅极串联电阻，通常用多晶硅及金属将栅极电位引到离栅极压焊点较远处，一般位于芯片有源区外侧一周；gate finger:为了降低多晶硅栅极串联电阻，通常用多晶硅及金属将栅极电位引到离栅极压焊点较远处，一般位于有源区内。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。IGBT在版图的实现上，是由有源区、终端区、栅极压焊点、源极压焊点等构成。有源区由元胞并联形成，终端区围绕有源区四周，栅极压焊点和源极压焊点分别与元胞的栅极和源极相连。除了元胞和终端结构设计对IGBT器件性能有十分重要的影响外，IGBT版图布局，如栅极压焊点、源极压焊点的位置，排列方式，与元胞栅极、源极的连接方式，元胞和终端衔接，拐角的处理等等都会对器件的参数、良率及可靠性产生很大的影响。因此，需要研究设计布局以最优化芯片性能。实施例一请参阅图2 (a)。图2 (a)是本实施例一中的IGBT版图布局图。该IGBT版图包括有源区01、终端区02、栅极压焊点03以及源极压焊点05，其中，终端区02位于有源区01的外侧，栅极压焊点03和源极压焊点05位于有源区01的内部，该IGBT版图还包括三条栅极总线04 (包括04-1,04-2和04-3)，该栅极总线04 (包括04-1,04-2和04-3)位于有源区01的至少三条边的外侧且位于有源区01和终端区02之间。该栅极总线04(包括04-1、04-2和04-3)与栅极压焊点03电连接。如果将IGBT版图分为三个区域:有源区、终端区、有源区和终端区的衔接区的话，栅极总线位于有源区和终端区的衔接区域。栅极总线04 (包括04-1、04_2和04_3)由金属材料制成，电阻较小，从栅极压焊点03引出的栅极电压经由该栅极总线04 (包括04-1、04-2和04_3)传导到有源区各个元胞处的栅极电压基本均等。对于中低压，特别是2500V以下的功率器件版图布局，对于较小面积版图而言，能够使芯片有源区各处的元胞同时开启，从而使电流分布均匀。此处所说的较小面积通常在60mm2以下，最好在40mm2以下。本实施例中还可以在有源区和终端区之间均设置栅极总线，如图2 (b)所示。图2 (b)中的附图标记与图2 (a)中的相同，其不同仅在于图2 (b)中在有源区01和终端区02之间设置了四条栅极总线04(包括04-1、04-2、04-3和04_4)，这样能够进一步确保芯片有源区内各处的元胞同时开启，从而达到电流分布均匀。因栅极总线设置在有源区的外围边与终端区之间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT版图，包括有源区、终端区、栅极压焊点和源极压焊点，其中，所述终端区位于所述有源区的外围，所述栅极压焊点和源极压焊点位于所述有源区的内部，其特征在于，还包括栅极总线，所述栅极总线位于所述有源区的至少三条边的外侧且位于所述有源区与所述终端区之间，所述栅极总线与所述栅极压焊点电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喻巧群，朱阳军，左小珍，赵佳，田晓丽，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，上海联星电子有限公司，江苏中科君芯科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：