專(zhuān)利名稱(chēng)：Igbt版圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種IGBT版圖。
背景技術(shù)：
目前IGBT的全稱(chēng)是Insulate Gate Bipolar Transistor,即絕緣柵雙極晶體管， 是在MOSFET(金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和GTR(電力晶體管)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型復(fù)合功率器件，作為新型電力半導(dǎo)體器件的主要代表，IGBT既具有MOSFET易于驅(qū)動(dòng)、控制簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)頻率高的優(yōu)點(diǎn)，又具有功率晶體管的導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小的優(yōu)點(diǎn)。 而主要用于通信、工業(yè)、醫(yī)療、家電、照明、交通、新能源、半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、航空、航天及國(guó)防等諸多領(lǐng)域。IGBT器件在版圖的實(shí)現(xiàn)上，是由并聯(lián)的元胞區(qū)、終端區(qū)、柵極壓焊點(diǎn)、源極壓焊點(diǎn)等組成。除了元胞區(qū)及終端區(qū)的結(jié)構(gòu)對(duì)器件的性能有很大影響之外，柵極壓焊點(diǎn)和源極壓焊點(diǎn)的位置和排列方式，元胞區(qū)與終端區(qū)地銜接，元胞區(qū)與柵極壓焊點(diǎn)部分的設(shè)計(jì)都會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生很大影響，因此需要仔細(xì)設(shè)計(jì)布局以最優(yōu)化芯片性能。如圖1所示，傳統(tǒng)的IGBT版圖中終端區(qū)01位于元胞區(qū)02周?chē)瑬艠O壓焊點(diǎn)04 和源極壓焊點(diǎn)03位于元胞區(qū)02上，且壓焊點(diǎn)位于版圖左側(cè)，源極壓焊點(diǎn)03有且僅有一個(gè)，并位于版圖中間。通常IGBT器件的柵極材料是采用多晶硅制作的，均有較大的分布電阻。由于這些分布電阻的存在，在一定柵極偏壓下，距離柵極壓焊點(diǎn)04較遠(yuǎn)的元胞區(qū)02不一定完全有效開(kāi)啟。如果開(kāi)啟不充分，就會(huì)造成開(kāi)啟電壓過(guò)高，電流不均勻等問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，通常會(huì)加入gatebus將柵極電位引到遠(yuǎn)處，如圖2所示，圖示中分別設(shè)置有 HyIv gatebus, gatebus05> gatebus06> gatebus07 禾口 gatebus08，胃中，gatebus05 壓焊點(diǎn)引致位于上端的元胞區(qū)中，gatebusOe將柵極壓焊點(diǎn)引致位于下端的元胞區(qū)中，而 gatebus07和gatebuS08將柵極壓焊點(diǎn)引致位于右端的元胞區(qū)中。但是因?yàn)間atebus處不能安排元胞，造成版圖面積的浪費(fèi)。另外，由于傳統(tǒng)的版圖上有且僅有一個(gè)源極壓焊點(diǎn)03， 可能會(huì)產(chǎn)生電流集中效應(yīng)。因此，如何研究出一種面積利用率高的IGBT版圖，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種IGBT版圖，以提高其面積利用率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種IGBT版圖，包括元胞區(qū)、終端區(qū)、柵極壓焊點(diǎn)和源極壓焊點(diǎn)，其中，所述終端區(qū)位于元胞區(qū)周?chē)鰱艠O壓焊點(diǎn)和源極壓焊點(diǎn)位于所述元胞區(qū)上，所述柵極壓焊點(diǎn)位于元胞區(qū)的中間位置。優(yōu)選的，在上述IGBT版圖中，所述源極壓焊點(diǎn)的數(shù)量為兩個(gè)。優(yōu)選的，在上述IGBT版圖中，兩個(gè)所述源極壓焊點(diǎn)位于所述柵極壓焊點(diǎn)的兩側(cè)。[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例中的IGBT版圖包括元胞區(qū)、終端區(qū)、柵極壓焊點(diǎn)和源極壓焊點(diǎn)，其中，所述終端區(qū)位于元胞區(qū)周?chē)?，所述柵極壓焊點(diǎn)和源極壓焊點(diǎn)位于所述元胞區(qū)上， 所述柵極壓焊點(diǎn)位于元胞區(qū)的中間位置。由于本實(shí)用新型實(shí)施例中將柵極壓焊點(diǎn)設(shè)置在中間位置，可以保證柵極壓焊點(diǎn)傳導(dǎo)各處的柵壓基本相等，距離柵極壓焊點(diǎn)較遠(yuǎn)的元胞區(qū)也會(huì)完全有效開(kāi)啟。而無(wú)需借助于gatebus將柵極壓焊點(diǎn)處的電流引入至元胞區(qū)，由于無(wú)需使用gatebus，可以節(jié)省設(shè)置gatebus的面積，因此，相比于傳統(tǒng)的IGBT版圖而言，本實(shí)用新型實(shí)施例中的IGBT版圖不僅可以保證柵極壓焊點(diǎn)傳導(dǎo)各處的柵壓基本相等，同時(shí)還提高了 IGBT版圖的面積利用率。另外，本實(shí)用新型實(shí)施例中設(shè)置有兩個(gè)源極壓焊點(diǎn)，可以避免電流集中效應(yīng)，從而有效避免由于電流集中效應(yīng)產(chǎn)生的熱集中現(xiàn)象。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種IGBT版圖布局圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種IGBT版圖布局圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的GBT版圖布局圖。
具體實(shí)施方式
相關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋IGBT Jnsulate Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極晶體管壓焊點(diǎn)在芯片的鈍化層上開(kāi)的窗口，封裝時(shí)在上面焊接金屬絲，與管腳相連，將電位引出。MOSFET =Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物場(chǎng)
效應(yīng)晶體管。GTR =Giant Transistor，電力晶體管。(iatebus:為了降低柵電極材料分布電阻的影響，通常用多晶硅及金屬將柵極壓焊點(diǎn)電位引到離壓焊點(diǎn)較遠(yuǎn)的元胞單元處。版圖是集成電路設(shè)計(jì)者將設(shè)計(jì)并模擬優(yōu)化后的電路轉(zhuǎn)化成的一系列幾何圖形， 它包含了集成電路尺寸大小、各層拓?fù)涠x等有關(guān)器件的所有物理信息。集成電路制造廠(chǎng)家根據(jù)這些信息來(lái)制造掩膜。版圖的設(shè)計(jì)有特定的規(guī)則，這些規(guī)則是集成電路制造廠(chǎng)家根據(jù)自己的工藝特點(diǎn)而制定的。因此不同的工藝，就有不同的設(shè)計(jì)規(guī)則。設(shè)計(jì)者只有得到了廠(chǎng)家提供的規(guī)則以后，才能開(kāi)始設(shè)計(jì)。版圖在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要進(jìn)行定期的檢查，避免錯(cuò)誤的積累而導(dǎo)致難以修改。IGBT器件在版圖的實(shí)現(xiàn)上，研究發(fā)現(xiàn)除了元胞區(qū)02及終端區(qū)01的結(jié)構(gòu)對(duì)器件的性能有很大影響之外，柵極壓焊點(diǎn)04和源極壓焊點(diǎn)03的位置和排列方式，元胞區(qū)02與終端區(qū)01地銜接，元胞區(qū)02與柵極壓焊點(diǎn)04部分的設(shè)計(jì)都會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生很大影響，因此需
4要仔細(xì)設(shè)計(jì)布局以最優(yōu)化芯片性能?？紤]到傳統(tǒng)的IGBT版圖中，如圖1所示，其終端區(qū)Ol 位于元胞區(qū)02周?chē)?，柵極壓焊點(diǎn)04和源極壓焊點(diǎn)03位于元胞區(qū)02上，且壓焊點(diǎn)位于版圖左側(cè)，源極壓焊點(diǎn)03有且僅有一個(gè)，并位于版圖中間。而通常IGBT器件的柵極材料是采用多晶硅制作的，均有較大的分布電阻，而導(dǎo)致柵極壓焊點(diǎn)04傳導(dǎo)各處的柵壓不等，而導(dǎo)致開(kāi)啟電壓過(guò)高，電流不均勻等問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，通常會(huì)加入gatebus將柵極電位引到遠(yuǎn)處，如圖2所示，但是因?yàn)間atebus處不能安排元胞，造成版圖面積的浪費(fèi)。 為此，發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改變合理改變?cè)礃O壓焊點(diǎn)和柵極壓焊點(diǎn)的位置， 可以有效地在解決柵極壓焊點(diǎn)傳導(dǎo)各處的柵壓不等的技術(shù)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提高其面積利用率。如圖3所示，該IGBT版圖包括元胞區(qū)11、終端區(qū)12、柵極壓焊點(diǎn)14和源極壓焊點(diǎn)， 其中，終端區(qū)12位于元胞區(qū)11周?chē)瑬艠O壓焊點(diǎn)14和源極壓焊點(diǎn)位于元胞區(qū)11上，柵極壓焊點(diǎn)14位于元胞區(qū)11的中間位置。上述布局中元胞區(qū)11和終端區(qū)12的結(jié)構(gòu)基本上沒(méi)有明顯變化，主要是將柵極壓焊點(diǎn)14設(shè)置在版圖的中間位置，而在保證其正常使用前提下將源極壓焊點(diǎn)設(shè)置在其他位置。由于本實(shí)用新型實(shí)施例中將柵極壓焊點(diǎn)14設(shè)置在中間位置，可以保證柵極壓焊點(diǎn)14傳導(dǎo)各處的柵壓基本相等，即使在一定柵極偏壓下，距離柵極壓焊點(diǎn)14較遠(yuǎn)的元胞區(qū) 11也會(huì)完全有效開(kāi)啟。而無(wú)需借助于gatebus將柵極壓焊點(diǎn)14處的電流引入至元胞區(qū)11， 由于無(wú)需使用gatebus，可以節(jié)省設(shè)置gatebus的面積，因此，相比于傳統(tǒng)的IGBT版圖而言， 本實(shí)用新型實(shí)施例中的IGBT版圖不僅可以保證柵極壓焊點(diǎn)14傳導(dǎo)各處的柵壓基本相等， 同時(shí)還提高了 IGBT版圖的面積利用率。另外，為了避免長(zhǎng)生熱集中現(xiàn)象，本實(shí)用新型實(shí)施例中源極壓焊點(diǎn)的數(shù)量為兩個(gè)， 分別是源極壓焊點(diǎn)13和源極壓焊點(diǎn)15。優(yōu)選的兩個(gè)源極壓焊點(diǎn)位于柵極壓焊點(diǎn)14的兩側(cè)，源極壓焊點(diǎn)13位于柵極壓焊點(diǎn)14的上側(cè)，源極壓焊點(diǎn)15位于柵極壓焊點(diǎn)14的下側(cè)。 由于設(shè)置有兩個(gè)源極壓焊點(diǎn)，因此可以有效避免長(zhǎng)生電流集中效應(yīng)，從而避免長(zhǎng)生熱集中現(xiàn)象，延長(zhǎng)使用壽命。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種IGBT版圖，包括元胞區(qū)(11)、終端區(qū)(12)、柵極壓焊點(diǎn)(14)和源極壓焊點(diǎn)，其中，所述終端區(qū)(1 位于元胞區(qū)(11)周?chē)鰱艠O壓焊點(diǎn)(14)和源極壓焊點(diǎn)位于所述元胞區(qū)(11)上，其特征在于，所述柵極壓焊點(diǎn)(14)位于元胞區(qū)(11)的中間位置。
2.如權(quán)利要求1所述的IGBT版圖，其特征在于，所述源極壓焊點(diǎn)的數(shù)量為兩個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的IGBT版圖，其特征在于，兩個(gè)所述源極壓焊點(diǎn)位于所述柵極壓焊點(diǎn)的兩側(cè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了一種IGBT版圖包括元胞區(qū)、終端區(qū)、柵極壓焊點(diǎn)和源極壓焊點(diǎn)，其中，所述終端區(qū)位于元胞區(qū)周?chē)?，所述柵極壓焊點(diǎn)和源極壓焊點(diǎn)位于所述元胞區(qū)上，所述柵極壓焊點(diǎn)位于元胞區(qū)的中間位置。由于本實(shí)用新型實(shí)施例中將柵極壓焊點(diǎn)設(shè)置在中間位置，可以保證柵極壓焊點(diǎn)傳導(dǎo)各處的柵壓基本相等，距離柵極壓焊點(diǎn)較遠(yuǎn)的元胞區(qū)也會(huì)完全有效開(kāi)啟。而無(wú)需借助于gatebus將柵極壓焊點(diǎn)處的電流引入至元胞區(qū)，由于無(wú)需使用gatebus，可以節(jié)省設(shè)置gatebus的面積，因此，相比于傳統(tǒng)的IGBT版圖而言，本實(shí)用新型實(shí)施例中的IGBT版圖不僅可以保證柵極壓焊點(diǎn)傳導(dǎo)各處的柵壓基本相等，同時(shí)還提高了IGBT版圖的面積利用率。
文檔編號(hào)G06F17/50GK202120258SQ201120220830
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者盧爍今, 左小珍, 朱陽(yáng)軍, 趙佳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所