一種igbt芯片結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種IGBT芯片結(jié)構(gòu)，它主要包括柵極焊盤、發(fā)射極焊盤、柵極總線，其特征在于所述IGBT芯片的版圖布局呈為中心對稱結(jié)構(gòu)，所述柵極焊盤設(shè)置于IGBT芯片的正面中央；柵極總線設(shè)置在芯片橫向中心、縱向中心并且在芯片橫向中心、縱向中心處連接柵極焊盤；柵極總線設(shè)置在芯片外圍形成環(huán)狀，并且在芯片橫向中心和縱向中心處連接柵極焊盤引出來的柵極總線；所述發(fā)射極設(shè)置在柵極總線和柵極焊盤圍繞的區(qū)域內(nèi)，并對稱的開出四個發(fā)射極焊盤。
【專利說明】—種IGBT芯片結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種IGBT芯片結(jié)構(gòu)，尤其是一種柵極均勻?qū)ǖ腎GBT芯片結(jié)構(gòu)，主要用于IGBT芯片的布局設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]作為新型電力半導體器件的主要代表，IGBT被廣泛用于工業(yè)、信息、新能源、醫(yī)學、交通、軍事和航空領(lǐng)域。目前，市場上的IGBT器件的耐壓高達6500V，單管芯電流高達200A，頻率達到300KHz。在高頻大功率領(lǐng)域，目前還沒有任何一個其它器件可以代替它。隨著半導體材料和加工工藝的不斷進步，IGBT的電流密度、耐壓和頻率不斷得到提升，與此同時對于可靠性要求也不斷提高。
[0003]當IGBT芯片面積較小即電流等級較小時，對于均勻?qū)ㄐ砸蟛⒉桓撸坏菍τ诖箅娏髅娣e較大的芯片，必須使柵極均勻?qū)?。因為從柵極焊盤到較遠的元胞存在一定的壓降和寄生電容，導致元胞開關(guān)不同步。當芯片開啟時，離柵極焊盤近的元胞先導通，由于寄生電容寄生電阻的存在，離柵極焊盤遠的元胞后導通甚至會有不導通的情況。當芯片關(guān)斷時，離柵極焊盤近的元胞先關(guān)斷，由于寄生電容寄生電阻的存在，離柵極焊盤遠的元胞后關(guān)斷甚至會有燒壞的情況。不均勻?qū)?，使器件在可靠性上存在隱患。因此柵極均勻?qū)ǖ腎GBT版圖設(shè)計，對于大電流芯片提高可靠性上具有非常重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種柵極均勻?qū)ǖ腎GBT芯片結(jié)構(gòu)，它對于大電流大面積的芯片，能夠保證芯片內(nèi)各個元胞能夠均勻?qū)?，提高器件的可靠性?br> [0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:所述的IGBT芯片結(jié)構(gòu)，它主要包括柵極焊盤、發(fā)射極焊盤、柵極總線，所述IGBT芯片的版圖布局呈為中心對稱結(jié)構(gòu)，所述柵極焊盤設(shè)置于IGBT芯片的正面中央；柵極總線設(shè)置在芯片橫向中心、縱向中心并且在芯片橫向中心、縱向中心處連接柵極焊盤；柵極總線設(shè)置在芯片外圍形成環(huán)狀，并且在芯片橫向中心和縱向中心處連接柵極焊盤引出來的柵極總線；所述發(fā)射極設(shè)置在柵極總線和柵極焊盤圍繞的區(qū)域內(nèi)，并對稱的開出四個發(fā)射極焊盤。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:提供一種柵極均勻?qū)ǖ腎GBT版圖設(shè)計結(jié)構(gòu)，對于大電流大面積的芯片，能夠保證芯片內(nèi)各個元胞均勻?qū)?，提高器件的可靠性?br> 【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的另一種IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖3是本發(fā)明的IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)圖。
[0010]【具體實施方式】: 下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。IGBT:絕緣柵型雙極晶體管的簡稱，一種電場控制型功率器件，作為高壓開關(guān)被普遍應(yīng)用。元胞:構(gòu)成IGBT芯片的基本單元，多個元胞并聯(lián)構(gòu)成IGBT芯片。柵極焊盤:通過多晶硅與IGBT芯片中所有元胞的柵極相連接，通過引線與器件外部柵極端子管腳相連。
[0011]圖1所示是目前現(xiàn)有技術(shù)中的一種典型的IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)，圖1中所見的是IGBT芯片的正面，包括柵極焊盤、發(fā)射極焊盤，柵極焊盤位于IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)的一角，發(fā)射極焊盤表層下存在大量的元胞。具有該種版圖布局結(jié)構(gòu)的IGBT在開通時，夕卜電路的柵極信號通過柵極焊盤傳入到芯片中的元胞的多晶硅柵極，通過多晶硅柵極控制著每個元胞的開啟；由于同一個IGBT芯片內(nèi)部的元胞離柵極焊盤的距離不完全相等，多晶硅上存在一定電壓降，導致各個元胞的開啟不同步。在IGBT芯片的使用過程中存在一定的隱患，尤其是在大電流大面積的芯片中，這種影響更為明顯。
[0012]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的另一種IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)，在IGBT芯片的正面，柵極焊盤位于芯片版圖布局結(jié)構(gòu)的正中間，此種結(jié)構(gòu)應(yīng)用在大電流大面積的IGBT芯片時,存在一個缺點:離柵極焊盤較近的元胞導通較快，離柵極焊盤較遠的即芯片邊緣的元胞導通較慢。
[0013]圖3所示，本發(fā)明主要包括:柵極焊盤1、發(fā)射極焊盤2、柵極總線3，所述IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)為中心對稱結(jié)構(gòu)，所述柵極焊盤設(shè)置于IGBT芯片的正面的中央。柵極總線設(shè)置在芯片橫向中心、縱向中心并且在芯片橫向中心、縱向中心處連接上柵極焊盤。柵極總線設(shè)置在芯片外圍形成環(huán)狀，并且在芯片橫向中心和縱向中心處連接上柵極焊盤引出來的柵極總線。所述發(fā)射極設(shè)置在柵極總線和柵極焊盤圍繞的區(qū)域內(nèi)對稱的開出四個發(fā)射極焊盤。本發(fā)明提出的改進方案，在IGBT芯片版圖布局結(jié)構(gòu)中設(shè)計加入柵極總線，柵極總線設(shè)置在芯片橫向中心、縱向中心并且在芯片橫向中心、縱向中心處連接上柵極焊盤。柵極總線設(shè)置在芯片外圍形成環(huán)狀，并且在芯片橫向中心和縱向中心處連接上柵極焊盤引出來的柵極總線。
【權(quán)利要求】
1.一種IGBT芯片結(jié)構(gòu)，它主要包括柵極焊盤、發(fā)射極焊盤、柵極總線，其特征在于所述IGBT芯片的版圖布局呈為中心對稱結(jié)構(gòu)，所述柵極焊盤設(shè)置于IGBT芯片的正面中央；柵極總線設(shè)置在芯片橫向中心、縱向中心并且在芯片橫向中心、縱向中心處連接柵極焊盤；柵極總線設(shè)置在芯片外圍形成環(huán)狀，并且在芯片橫向中心和縱向中心處連接柵極焊盤引出來的柵極總線；所述發(fā)射極設(shè)置在柵極總線和柵極焊盤圍繞的區(qū)域內(nèi)，并對稱的開出四個發(fā)射極焊盤。
【文檔編號】H01L29/739GK103779403SQ201410033274
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】紅梅 申請人:嘉興斯達微電子有限公司