本實(shí)用新型涉及IGBT器件制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種集成柵電阻并帶有檢測(cè)柵電阻功能的IGBT版圖結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

IGBT是由MOSFET(輸入級(jí))和PNP晶體管(輸出級(jí))復(fù)合而成的一種器件，既有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開關(guān)速度快的特點(diǎn)(控制和響應(yīng))，又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(diǎn)(功率級(jí)較為耐用)，頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)。IGBT的柵極和發(fā)射極之間是容性結(jié)構(gòu)，柵極回路的寄生電感是不可避免的，柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩。此外IGBT在使用過程中，要轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)器的功率損耗，而電容電感都是無功元件，如果沒有柵電阻，驅(qū)動(dòng)功率將絕大部分消耗在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的輸出管上，使其溫度上升很多，此外IGBT結(jié)構(gòu)沒有柵電阻測(cè)試點(diǎn)，柵電阻測(cè)量困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種集成柵電阻并帶有檢測(cè)柵電阻功能的IGBT版圖結(jié)構(gòu)，可以降低柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下產(chǎn)生的振蕩。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型的集成柵電阻并帶有檢測(cè)柵電阻功能的IGBT版圖結(jié)構(gòu)包括：

有源區(qū)連接金屬；

柵極信號(hào)連接金屬，所述柵極信號(hào)連接金屬環(huán)繞在所述有源區(qū)連接金屬的外圍；

柵極多晶硅，所述柵極多晶硅位于所述柵極信號(hào)連接金屬的上表面且環(huán)繞在所述有源區(qū)連接金屬的外圍；

柵極多晶硅連接孔，所述柵極多晶硅連接孔位于所述柵極多晶硅的柵極多晶硅連接孔內(nèi)且環(huán)繞在所述有源區(qū)連接金屬的外圍，所述柵極多晶硅連接孔和柵極信號(hào)連接金屬在同一位置斷開形成第一斷口，柵極信號(hào)通過中間層的柵極多晶硅連接，第一斷口處的柵極多晶硅形成柵電阻。

本實(shí)用新型所述IGBT版圖結(jié)構(gòu)還包括柵電阻檢測(cè)區(qū)，所述柵電阻檢測(cè)區(qū)包括柵電阻測(cè)試金屬層、位于柵電阻測(cè)試金屬層上的環(huán)形柵極多晶硅和位于環(huán)形柵極多晶硅上的環(huán)形多晶硅連接孔，所述環(huán)形柵極多晶硅與所述柵極多晶硅相連，所述環(huán)形多晶硅連接孔和柵極多晶硅連接孔通過延伸孔相連，所述柵電阻測(cè)試金屬層與柵極信號(hào)連接金屬通過延伸金屬相連，所述延伸孔和延伸金屬在同一位置處形成第二斷口，所述第二斷口與所述第一斷口的寬度相同。

本實(shí)用新型所述柵極信號(hào)連接金屬、柵極多晶硅和柵極多晶硅連接孔在同一位置處朝向所述有源區(qū)連接金屬彎曲，彎曲形成的凹陷區(qū)內(nèi)的柵極信號(hào)連接金屬作為第一測(cè)試點(diǎn)，所述環(huán)形柵極多晶硅內(nèi)圈的柵電阻測(cè)試金屬層作為第二測(cè)試點(diǎn)。

本實(shí)用新型的集成柵電阻并帶有檢測(cè)柵電阻功能的IGBT版圖結(jié)構(gòu)的有益效果是：本實(shí)用新型的柵極多晶硅連接孔和柵極信號(hào)連接金屬在同一位置斷開形成第一斷口，柵極信號(hào)通過中間層的柵極多晶硅連接，由于多晶硅的電阻較高，第一斷口處的柵極多晶硅形成柵電阻，這樣就相當(dāng)于串聯(lián)了一個(gè)柵電阻，柵電阻的大小可以通過柵極多晶硅的參雜和第一斷口的長度來調(diào)節(jié)，可調(diào)性較高。IGBT在使用時(shí)柵電阻可以消除柵極振蕩，因?yàn)镮GBT的柵極和發(fā)射極之間是容性結(jié)構(gòu)，柵極回路的寄生電感是不可避免的，柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩，串聯(lián)一個(gè)柵電阻之后可以使振蕩迅速衰減。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)施例的集成柵電阻并帶有檢測(cè)柵電阻功能的IGBT版圖結(jié)構(gòu)的等效電路圖。

其中：柵極多晶硅1、柵極多晶硅連接孔2、柵極信號(hào)連接金屬3、有源區(qū)連接金屬4、第一斷口5、第二斷口6、第二測(cè)試點(diǎn)8、第一測(cè)試點(diǎn)9、柵電阻測(cè)試金屬層10、環(huán)形柵極多晶硅11、環(huán)形多晶硅連接孔12。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“徑向”、“軸向”、“上”、“下”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

如圖1所示，本實(shí)施例的集成柵電阻并帶有檢測(cè)柵電阻功能的IGBT版圖結(jié)構(gòu)包括與發(fā)射極電連接的有源區(qū)連接金屬4、與柵極電連接的柵極信號(hào)連接金屬3、柵極多晶硅1和柵極多晶硅連接孔2，IGBT版圖結(jié)構(gòu)的背面為集電極，其中，柵極信號(hào)連接金屬3環(huán)繞在有源區(qū)連接金屬4的外圍，柵極多晶硅1位于柵極信號(hào)連接金屬3的上表面且環(huán)繞在有源區(qū)連接金屬4的外圍，柵極多晶硅連接孔2位于柵極多晶硅1上表面且環(huán)繞在有源區(qū)連接金屬4的外圍，柵極多晶硅連接孔2和柵極信號(hào)連接金屬3在同一位置斷開形成第一斷口5，柵極信號(hào)通過中間層的柵極多晶硅1連接，由于多晶硅的電阻較高，第一斷口5處的柵極多晶硅1形成柵電阻，這樣就相當(dāng)于串聯(lián)了一個(gè)柵電阻，柵電阻的大小可以通過柵極多晶硅1的參雜和第一斷口5的長度來調(diào)節(jié)，可調(diào)性較高。

IGBT在使用時(shí)柵電阻可以消除柵極振蕩，因?yàn)镮GBT的柵極和發(fā)射極之間是容性結(jié)構(gòu)，柵極回路的寄生電感是不可避免的，柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩，串聯(lián)一個(gè)柵電阻之后可以使振蕩迅速衰減。

本實(shí)施例中的IGBT版圖結(jié)構(gòu)還自帶柵電阻檢測(cè)功能，具體地，IGBT版圖結(jié)構(gòu)還包括柵電阻檢測(cè)區(qū)，柵電阻檢測(cè)區(qū)包括柵電阻測(cè)試金屬層10、位于柵電阻測(cè)試金屬層10上的環(huán)形柵極多晶硅11和位于環(huán)形柵極多晶硅11上的環(huán)形多晶硅連接孔12，環(huán)形柵極多晶硅11與柵極多晶硅1通過延伸多晶硅體相連，環(huán)形多晶硅連接孔12和柵極多晶硅連接孔2通過延伸孔相連，柵電阻測(cè)試金屬層10與柵極信號(hào)連接金屬3通過延伸金屬相連，延伸孔和延伸金屬在同一位置處形成第二斷口6，第二斷口6與第一斷口5的寬度相同，這樣上述第一斷口5處和第二斷口6處形成的柵電阻阻值相同，測(cè)得第二斷口6處的柵電阻即可。

為了便于柵電阻阻值測(cè)試，柵極信號(hào)連接金屬3、柵極多晶硅1和柵極多晶硅連接孔2在同一位置處朝向有源區(qū)連接金屬4彎曲，彎曲形成的凹陷區(qū)內(nèi)的柵極信號(hào)連接金屬3作為第一測(cè)試點(diǎn)9，環(huán)形柵極多晶硅11內(nèi)圈的柵電阻測(cè)試金屬層10作為第二測(cè)試點(diǎn)8，在第一測(cè)試點(diǎn)9和第二測(cè)試點(diǎn)8扎針之后通過萬用表便可得到柵電阻的阻值，這樣測(cè)試點(diǎn)很容易確定，測(cè)量快速準(zhǔn)確。

應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。由本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。