[发明专利]改善有源区与终端连接区场强均匀性的IGBT器件及制造方法有效
申请号: | 201410488173.2 | 申请日: | 2014-09-22 |
公开(公告)号: | CN105514154B | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
发明(设计)人: | 何敏;赵哿;金锐;刘江;王耀华;高明超 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司;国网智能电网研究院;国网浙江省电力公司 |
主分类号: | H01L29/739 | 分类号: | H01L29/739;H01L29/08;H01L21/335 |
代理公司: | 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 | 代理人: | 徐国文 |
地址: | 100031 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 源区 铝引线 场强 均匀性 终端连接区 发射极 边角位置 场氧化层 金属场板 开关损耗 连接结构 区域包围 栅极场板 栅极电压 终端区域 场限环 传统的 终端区 减小 制造 外围 终端 传输 改进 保证 | ||
1.一种改善有源区与终端连接区场强均匀性的IGBT器件,所述IGBT器件包括发射极铝引线区域、栅铝引线区域、有源区、终端P型场环区、栅铝引线区域铝引线和终端区;其特征在于,所述栅铝引线区域位于IGBT器件边角位置,所述发射极铝引线区域位于有源区,所述栅铝引线区域铝引线包围着有源区,所述终端区位于栅铝引线区域铝引线外围;所述发射极铝引线区域与终端保护环的第一条金属场板以及第一条栅极场板均通过终端P型场限环相连;
所述栅铝引线区域铝引线设置在IGBT器件的金属层;
所述栅铝引线区域铝引线为连通的闭合回线;
所述终端保护环第一条金属场板、第一条栅极场板以及终端P型场限环通过同一个接触孔相连。
2.一种如权利要求1所述的改善有源区与终端连接区场强均匀性的IGBT器件,所述IGBT器件包括位于器件中心位置的栅铝引线区域,在所述栅铝引线区域四周分别对称设有发射极铝引线区域,其特征在于,所述发射极铝引线区域位于有源区,所述栅铝引线区域铝引线包围着有源区,所述终端区位于栅铝引线区域铝引线外围;所述发射极铝引线区域与终端保护环的第一条金属场板以及第一条栅极场板均通过终端P型场限环相连;
所述栅铝引线区域铝引线设置在IGBT器件的金属层;
所述栅铝引线区域铝引线为连通的闭合回线;
所述终端保护环第一条金属场板、第一条栅极场板以及终端P型场限环通过同一个接触孔相连。
3.一种如权利要求1-2中任一项所述的改善有源区与终端连接区场强均匀性的IGBT器件的制造方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
(1)在均匀掺杂的N型衬底生长一层薄的氧化层作为阻挡层,经过涂胶、曝光、显影以及去胶工序后,刻出终端区场限环终端P型场限环掺杂的窗口,使用离子注入的方法进行终端P型场限环掺杂;
(2)制造IGBT器件的场氧化层:使用950℃~1200℃高温氧化的方法,在N型衬底表面生长一层1~2μm厚的氧化层,利用场氧化层光刻版,经过涂胶、曝光、显影、氧化膜刻蚀以及去胶工序后,形成场氧化层;
(3)制造IGBT器件的多晶硅层:通过淀积多晶硅,利用多晶硅光刻版,经过涂胶、曝光、显影、多晶硅刻蚀以及去胶工序后,形成多晶硅层,同时形成第一条栅极场板;
(4)制造IGBT器件的接触孔:利用多晶硅层自对准,注入形成P阱,P+引出和N+引出区域;再淀积介质层,利用接触孔光刻版,经过涂胶、曝光、显影、孔刻蚀以及去胶工序后,形成接触孔;
(5)制造IGBT器件的金属层:通过淀积金属层,利用金属层光刻版,经过光刻、腐蚀及去胶工序后,形成栅铝引线区域铝引线的金属层;
(6)制造IGBT器件的栅铝引线区域和发射极铝引线区域:通过钝化膜淀积,利用PAD层次光刻版,经过光刻、腐蚀及去胶工序后,形成栅铝引线区域和发射极铝引线区域。
4.如权利要求3所述的的制造方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述终端P型场限环掺杂掺入的离子为硼离子。
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