[发明专利]一种功率器件芯片

说明书

技术领域

本发明涉及芯片制造领域，尤其涉及一种功率器件芯片。

背景技术

目前有些芯片的设计和制造采用元胞为基本结构，如双扩散金属氧化物半导体器件DMOS是当今半导体界流行的Power MOSFET(Power metallic oxidesemiconductor field effecttransistor，功率晶体管)芯片制造技术，它的基本结构为元胞。采用元胞为基本结构的芯片还有如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)，绝缘栅双极型功率管等。元胞的种类closed Cell(闭合型元胞)和striped cell(条形元胞)两种类型。在DMOS设计中，普通的闭合元胞为：如图1所示的在平面上正六边形元胞，或如图2所示的正方形元胞。以栅极介质层12作为正方形的外框，Source(源区阻挡区域14)，Contact(接触孔16)则在栅极介质层12的中间。芯片包括多个形状为正方形(或正六边形)且在平面上无缝衔接的元胞10，如图4A或4B所示，各相邻元胞相互之间的栅极介质层12为相邻元胞的公共栅极介质层共用。

现有技术中无论是芯片的元胞为正六边形或正方形，功率器件芯片电流能力都较弱。

发明内容

本发明实施例提供一种功率器件芯片，以提高功率器件芯片电流能力。

本发明实施例提供以下技术方案：

一种功率器件芯片，包括多个形状相同且在平面上无缝衔接的元胞，在平面上所述元胞栅极介质层的形状为与正方形面积相同时周长大于正方形周长的形状。

单位面积内沟道的宽长比是决定芯片电流能力的重要因素。在工艺一定的情况下，因为沟道的长度是固定的，沟道的宽度可以近似为元胞的周长，所以采用本发明实施例提供的方案，即在平面上元胞栅极介质层的形状为与正方形面积相同时周长大于正方形周长的形状，使得沟道的宽长比变大，因此提高功率器件芯片电流能力。

附图说明

图1为现有技术中正六边形元胞的底视图；

图2为现有技术中正方形元胞的底视图；

图3为现有技术中正方形元胞的剖面图；

图4A、4B为现有技术中包括多个正方形元胞的芯片底视图；

图5为本发明实例中平行四边形B元胞的底视图；

图6为本发明实例中长方形元胞的底视图；

图7为本发明实例中梯形元胞的底视图；

图8为本发明实例中三角形元胞的底视图；

图9为本发明实例中正三角形元胞的底视图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种芯片，该芯片包括多个形状相同且在平面上无缝衔接的元胞，在平面上元胞栅极介质层的形状为与正方形面积相同时周长大于正方形周长的形状，如：除正方形之外的平行四边形、三角形、梯形等形状，这些形状在与正方形面积相同时周长大于正方形周长的形状。元胞栅极介质层12的形状如图5所示，为相邻两边夹角为45度或135度的平行四边形B，正方形A平行四边形B的面积同样都是a²，正方形的边长为4a，平行四边形B在一对边长为a的前提条件下，若面积同样是a²，则平行四边形B周长约为4.828a，在工艺一定的情况下，正方形和平行四边形B的沟道的长度是相同的(即图3中的高度h)，这样在相同的面积下，平行四边形B的周长增加了约20.7％，平行四边形B的沟道长宽比要比正方形A的沟道长宽比大20.7％，因此MOSFET电流能力得到提高。

上面仅以平行四边形B为例进行分析说明，而除去正方形之外的平行四边形，在于正方形面积相同的情况下，周长都大于正方形，如图6所示的长方形，因此元胞的形状为长方形时，MOSFET电流能力也得到提高。在与正方形面积相同的情况下如图7所示的梯形，周长大于正方形，MOSFET电流能力也得到提高。在于正方形面积相同的情况下如图8所示的三角形，周长也大于正方形，MOSFET电流能力也得到提高。为了降低加工工艺，元胞的形状可为如图9所示的正三角形。

本发明实施例中的元胞可以是闭合型元胞或条形元胞，元胞的栅极介质层可以是多晶硅介质层或阿尔法硅介质层。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。