[實用新型]一種適用于dummy-trench功率器件的版圖

有效

• 申請號: 201220702762.2
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN202977425U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 褚為利;朱陽軍;胡愛斌;趙佳;喻巧群;田曉麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;江蘇物聯網研究發展中心;江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/739;H01L29/78
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術領域

本實用新型涉及版圖技術領域，主要適用于dummy-trench功率器件的版圖。

背景技術

對于IGBT和VDMOS來講，每個元包之間存在寄生的JFET區，JFET電阻是器件電阻的重要組成部分，為了降低器件總體的飽和導通壓降，采用Trench結構消除寄生JFET區。

Trench?IGBT（包括VDMOS，后面也包括）的一個缺點是它的短路耐量很低，原因是溝道密度增加，飽和電流密度增加。為了提高trench?IGBT的抗短路能力，必須降低溝道密度。而增加trench間距雖能降低溝道密度，但卻使耐壓下降。為了能使溝道密度降低又能保持耐壓不受太大影響，目前的解決方法就是dummy結構。就是只有其中一部分柵起溝道作用，其余的只用于維持耐壓，這也是dummy一詞的來源。另外，dummy增加了PIN區域的相對面積，增加了載流子的積累，故進一步降低了導通壓降。

Dummy柵的電學連接方式有很多種：可以與真正的trench柵極（G）連接；可以與發射極（E）連接；可以浮空；可以與終端區的場限環連接。

而目前的Dummy柵的電學連接方式存在以下缺點：

（1）當dummy柵和真正的trench柵極（G）連接時，柵極G與集電極C之間的電容變大，使得開關損害比較大。

（2）當dummy柵和發射極（E）連接時，柵極G與發射極E之間的電容變大，使得開關浪涌電壓較大，影響了器件的安全工作。

（3）dummy柵浮空不會造成開關損耗大或者開關浪涌電壓大的缺點，但是由于其電位是浮空的，因此不能有效的保證器件的短路耐量和耐壓的作用。

（4）僅限于靠近終端區的dummy柵，應用范圍比較局限。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種適用于dummy-t?rench功率器件的版圖，它在保證器件短路耐量特性和耐壓特性的基礎上，通過降低器件在開關過程中的浪涌電壓，降低了器件的開關損害，從而提高了器件工作的安全性。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種適用于dummy-trench功率器件的版圖包括：dummy柵極結構刻蝕窗口、trench柵極結構刻蝕窗口、源極金屬刻蝕窗口、dummy柵極金屬刻蝕窗口、trench柵極金屬刻蝕窗口、源極金屬接線板刻蝕窗口、dummy柵極接線板刻蝕窗口及trench柵極接線板刻蝕窗口；所述trench柵極結構刻蝕窗口被所述dummy柵極結構刻蝕窗口隔開；所述dummy柵極金屬刻蝕窗口與所述源極金屬刻蝕窗口間隔距離，所述trench柵極金屬刻蝕窗口與源極金屬刻蝕窗口間隔距離；dummy柵極金屬刻蝕窗口覆蓋dummy柵極結構刻蝕窗口的一端，trench柵極金屬刻蝕窗口覆蓋trench柵極結構刻蝕窗口的一端；源極金屬刻蝕窗口覆蓋未被dummy柵極金屬刻蝕窗口和trench柵極金屬刻蝕窗口所覆蓋的區域，且與dummy柵極金屬刻蝕窗口和trench柵極金屬刻蝕窗口間隔距離；所述dummy柵極接線板刻蝕窗口覆蓋dummy柵極金屬刻蝕窗口，所述trench柵極接線板刻蝕窗口覆蓋trench柵極金屬刻蝕窗口，所述源極金屬接線板刻蝕窗口覆蓋源極金屬刻蝕窗口。

進一步地，所述dummy柵極金屬刻蝕窗口的投射面與所述dummy柵極結構刻蝕窗口的一端垂直。

進一步地，所述trench柵極金屬刻蝕窗口的投射面與所述trench柵極結構刻蝕窗口的一端垂直。

進一步地，所述dummy柵極金屬刻蝕窗口的寬度在10-50μm之間。

進一步地，所述trench柵極金屬刻蝕窗口的寬度在10-50μm之間。

進一步地，所述源極金屬刻蝕窗口和所述dummy柵極金屬刻蝕窗口之間的間隔距離在5-20μm之間。

進一步地，所述源極金屬刻蝕窗口和所述trench柵極金屬刻蝕窗口之間的間隔距離在5-20μm之間。

進一步地，所述trench柵極結構刻蝕窗口和所述dummy柵極結構刻蝕窗口呈交錯分布。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供的適用于dummy-trench功率器件的版圖將dummy柵極結構刻蝕窗口和trench柵極結構刻蝕窗口相互交錯進行隔離，并采用不同的驅動電路來驅動trench柵極和dummy柵極，從而在保證器件短路耐量特性和耐壓特性的基礎上，通過降低器件在開關過程中的浪涌電壓，降低了器件的開關損害，從而提高了器件工作的安全性。本實用新型結構簡單、效果顯著、實用性強。

附圖說明