[發明專利]一種5塊掩模版IGBT芯片及其制造方法

有效

• 申請號: 201210305957.8
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102842611A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 劉江;趙哿;高明超;金銳
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L21/027;H01L21/331
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種5塊掩模版IGBT芯片，其特征在于，由所述5塊掩模版制造形成IGBT芯片；所述5塊掩模版分別是孔掩模版、金屬掩模版、鈍化掩模版、有源區掩模版和多晶掩模版；所述孔掩模版、金屬掩模版和鈍化掩模版位于IGBT芯片互連及保護模塊中；所述有源區掩模版和多晶掩模版位于與IGBT芯片互連及保護模塊相反方向的模塊中。

2.如權利要求1所述的5塊掩模版的IGBT芯片，其特征在于，所述IGBT芯片按照功能分為：

有源區：稱為元胞區，集成IGBT芯片的電流參數；

終端區：集成IGBT芯片的耐壓參數；

柵極區：集成IGBT芯片的開關特性。

3.如權利要求2所述的5塊掩模版的IGBT芯片，其特征在于，所述有源區包括N-襯底區；N-襯底區表面的柵極氧化層（2），沉積在柵極氧化層（2）上的多晶硅柵極（1）；柵極氧化層與N-襯底區之間的P-阱區（3）；位于P-阱區與柵極氧化層之間的N+區（4）；位于N-襯底區下方的背面注入區（5）；位于注入區下方的集電極（7）及位于柵極氧化層上方的發射極（6）。

4.如權利要求1所述的5塊掩模版的IGBT芯片，其特征在于，所述終端區包括終端區場板結構和終端區場環結構。

5.一種5塊掩模版IGBT芯片的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

A、制造所述有源區掩模版；

B、制造所述多晶掩模版；

C、制造所述孔掩模版；

D、制造所述金屬掩模版；

E、制造所述鈍化掩模版。

6.如權利要求5所述的5塊掩模版IGBT芯片的制造方法，其特征在于，所述步驟A中，有源區與終端區的P-阱區同時注入，所述有源區的P-阱區形成MOS結構；終端區的P-阱區形成終端區場環結構。

7.如權利要求5所述的5塊掩模版IGBT芯片的制造方法，其特征在于，所述步驟B中，多晶掩模版包含多晶硅，所述多晶硅分布在有源區，柵極區和終端區；

有源區多晶硅形成MOS柵結構，柵極區多晶硅為有源區MOS柵結構匯總區域，終端區多晶硅形成終端區的場板結構。

8.如權利要求5所述的5塊掩模版IGBT芯片的制造方法，其特征在于，所述步驟C中，所述孔掩模版包括孔；所述孔分布在有源區，柵極區和終端區；

有源區孔為IGBT芯片發射極引出端；柵極區孔為IGBT芯片柵極引出端；終端區孔為場板與場環接觸孔，形成接觸場板結構。

9.如權利要求5所述的5塊掩模版IGBT芯片的制造方法，其特征在于，所述步驟D中，所述金屬掩模版包括金屬；所述金屬分布在有源區，柵極區和終端區；

有源區金屬為IGBT芯片發射極引出端；柵極區金屬IGBT芯片柵極引出端；終端區金屬形成終端場板結構。

10.如權利要求5所述的5塊掩模版IGBT芯片的制造方法，其特征在于，所述步驟E中，所述鈍化掩模版包括鈍化；所述鈍化分布在終端區，有源區，柵極區；

終端區鈍化為IGBT芯片終端區保護材料，用于隔離和保護芯片；有源區和柵極區鈍化開口為IGBT芯片柵焊盤區，用于對IGBT芯片封裝，發射極和柵極打線位置。