栅极边缘化IGBT芯片的制作方法及结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115841943A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202310153842.X(22)申请日2023.02.23(71)申请人淄博美林电子有限公司地址255000山东省淄博市张店区张柳路6号(72)发明人翟露青马青翠(74)专利代理机构淄博川诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙)37275专利代理师高鹏飞(51)Int.Cl.H01L21/28(2006.01)H01L21/331(2006.01)H01L29/423(2006.01)H01L29/739(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称栅极边缘化IGBT芯片的制作方法及结构(57)摘要本发明提供了一种栅极边缘化IGBT芯片的制作方法及结构，涉及半导体器件制造领域。制作方法包括步骤1：沉积发射极金属层和栅极金属层；步骤2：淀积钝化层；步骤3：进行刻蚀；步骤4：沉积第二金属层。由以上方法制作而成的结构，包括衬底，衬底上设有位于中部的有源区以及包围该有源区的终止区，IGBT芯片的发射极自有源区引出，有源区外侧设有IGBT芯片的栅极，栅极自终止区引出。本发明在相同的芯片面积下、增加了发射极所占有源区的面积，从而解决了现有的IGBT芯片结构中，栅极在有源区的面积占比限制了发射极所占有源区的面积大小，进而影响元胞的数量、从而影响IGBT芯片电流导通能力的问题。CN115841943ACN115841943A权利要求书1/1页1.一种栅极边缘化IGBT芯片的制作方法，其特征在于：将常规IGBT芯片的栅极(4)自有源区(1)转移到终止区(2)，包括如下步骤，步骤1：沉积发射极金属层(5)和栅极金属层(6)；步骤2：淀积钝化层(7)；步骤3：进行刻蚀；步骤4：沉积第二金属层。2.根据权利要求1所述的栅极边缘化IGBT芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤1中，在常规IGBT芯片衬底上沉积发射极金属层(5)和栅极金属层(6)，而后执行步骤2。3.根据权利要求2所述的栅极边缘化IGBT芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤2中，在IGBT芯片的发射极金属层(5)和栅极金属层(6)上淀积钝化层(7)，而后执行步骤3。4.根据权利要求3所述的栅极边缘化IGBT芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤3中，对步骤2中淀积的钝化层(7)进行刻蚀，刻蚀位置分别为部分发射极金属层(5)上方和部分栅极金属层(6)上方，而后执行步骤4。5.根据权利要求4所述的栅极边缘化IGBT芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤4中，在步骤3刻蚀的相应位置处分别对应沉积发射极第二金属层(8)和栅极第二金属层(9)。6.根据权利要求5所述的栅极边缘化IGBT芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤4中，栅极第二金属层(9)延伸至终止区(2)。7.一种栅极边缘化IGBT芯片的结构，由权利要求1‑6任一所述的制作方法制作而成，其特征在于：包括衬底(11)，衬底(11)上设有位于中部的有源区(1)以及包围该有源区(1)的终止区(2)，IGBT芯片的发射极(3)自有源区(1)引出，有源区(1)外侧设有IGBT芯片的栅极(4)，栅极(4)自终止区(2)引出。8.根据权利要求7所述的栅极边缘化IGBT芯片的结构，其特征在于：所述IGBT芯片的发射极(3)包括发射极金属层(5)，IGBT芯片的栅极(4)包括栅极金属层(6)，发射极金属层(5)和栅极金属层(6)上淀积有钝化层(7)，钝化层(7)上分别沉积有发射极第二金属层(8)、栅极第二金属层(9)。2CN115841943A说明书1/3页栅极边缘化IGBT芯片的制作方法及结构技术领域[0001]本发明涉及半导体器件制造领域，具体为一种栅极边缘化IGBT芯片的制作方法及结构。背景技术[0002]传统的IGBT芯片结构如图1所示，中部为有源区，自有源区引出发射极，在有源区的一侧引出栅极，在有源区的外圈设置有起到绝缘作用的终止区；这种结构下，有源区的面积占比由发射极和栅极两部分组成。IGBT导通时，有源区有电流导通，终止区无电流导通；IGBT芯片是通过若干元胞并联来获得大电流，并联的元胞数量越多越好；元胞的数量多少与发射极所占有源区面积的大小有直接的关系，即发射极所占有源区的面积越大、IGBT芯片所承载的元胞数量越多、电流的导通能力就越好。而现有的IGBT芯片结构中，栅极在有源区的面积占比限制了发射极所占有源区的面积大小，进而影响了元胞的数量。因此，在相同的芯片面积下，若能尽量地增加发射极所占有源区的面积，就能对应提高元胞的数量；使栅极和有源区互相优化，可以有效地利用芯片面积、提高芯片的性能。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种栅极边缘化IGBT芯片的制作方法及结构，在相同的芯片面积下、