公开(公告)号：CN105374859A

公开(公告)日：2016-03-02

申请号：CN201510766095.2

申请日：2015-11-10

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟 ,  罗海辉 ,  戴小平

IPC: H01L29/423 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种沟槽栅型IGBT芯片及其制作方法，位于所述基区背离所述漂移区一侧、且沿第二方向间隔设置的多个第一辅助沟槽和多个第二辅助沟槽，所述第一辅助沟槽和第二辅助沟槽均延伸至所述漂移区，所述第一辅助沟槽与所述第一常规沟槽相连通，所述第二辅助沟槽与所述第二常规沟槽相连通。由上述内容可知，本发明提供的技术方案，通过在第一常规沟槽和第二常规沟槽之间设置第一辅助沟槽和第二辅助沟槽，且第一辅助沟槽与第一常规沟槽相连通，第二辅助沟槽与第二常规沟槽相连通，以间接缩短第一常规沟槽和第二常规沟槽之间的间距，提高了沟槽栅型IGBT芯片的关断速度，提高了沟槽栅型IGBT芯片的性能。

公开(公告)号：CN105304697A

公开(公告)日：2016-02-03

申请号：CN201510760751.8

申请日：2015-11-10

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟 ,  罗海辉 ,  戴小平

IPC: H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/06 ,  H01L21/28 ,  H01L29/423

Abstract: 本发明公开了一种IGBT芯片及其制作方法，包括至少一个元胞，其中，通过在第一常规沟槽和第二常规沟槽之间设置辅助沟槽，将第一常规沟槽和第二常规沟槽之间的间距分为两部分。而相较于第一常规沟槽和第二常规沟槽之间较大的间距，本发明中第一常规沟槽与辅助沟槽之间的间距和第二常规沟槽与辅助沟槽之间的间距，与槽栅型IGBT芯片其他相邻沟槽之间的间距的差距小，进而改善了IGBT芯片关断时载流子的抽取的均匀度，改善了IGBT芯片关断特性的软度。

公开(公告)号：CN103165524B

公开(公告)日：2015-07-15

申请号：CN201310115709.1

申请日：2013-04-03

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟

IPC: H01L21/768 ,  H01L21/28 ,  H01L21/331 ,  H01L29/739

Abstract: 本发明提供了一种IGBT芯片及其正面铜金属化结构的制作方法，该IGBT芯片正面包括第一子表面、第二子表面和第三子表面，该制作方法包括：在所述第一子表面之上制作光刻胶图案；在所述第二子表面、所述第三子表面及所述光刻胶图案之上淀积一阻挡层；在所述阻挡层之上淀积一籽铜层；在所述籽铜层之上淀积一铜金属化层；剥离所述光刻胶图案，以去除所述光刻胶图案上方的阻挡层、籽铜层以及铜金属化层；其中，所述第一子表面位于所述第二子表面和所述第三子表面之间。本发明通过剥离光刻胶，同时位于光刻胶图案之上的金属层去除掉，免去了现有技术中对金属层的光刻和刻蚀操作，避免了现有技术中铜难刻蚀的缺陷。

公开(公告)号：CN102969351B

公开(公告)日：2015-07-08

申请号：CN201210521043.5

申请日：2012-12-07

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06

CPC classification number: H01L29/0649 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/7396

Abstract: 本发明公开了一种平面栅型IGBT芯片，包括：依次排列的集电极金属电极、P+集电极区、N-漂移区、P-基区、P+欧姆接触区、N+源极区、栅氧化层、多晶硅栅和栅极金属电极，以及设置在P+欧姆接触区上方的发射极金属电极。平面栅型IGBT芯片的多晶硅栅采用平面栅结构。平面栅型IGBT芯片还包括第一N型载流子埋层和/或第二N型载流子埋层。第一N型载流子埋层位于P-基区的下方。第二N型载流子埋层位于栅氧化层的下方，P-基区的两侧。本发明优化并降低了IGBT芯片的导通压降与关断损耗的折中关系，实现了更低的功耗，从而提高了IGBT芯片的功率密度，工作结温，以及长期可靠性。

公开(公告)号：CN102945804B

公开(公告)日：2015-04-15

申请号：CN201210520702.3

申请日：2012-12-07

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟

IPC: H01L21/331

Abstract: 本发明公开了一种沟槽栅型IGBT芯片制作方法，选取两块N型半导体衬底，将其中第一块进行氧化或沉积，在衬底的硅表面形成包括氧化硅或氮氧化物在内的绝缘材料；对衬底表面的绝缘材料进行光刻与刻蚀，形成介质埋层；对第二块N型半导体衬底进行光刻与刻蚀，形成与介质埋层凹凸面相吻合的图形；将介质埋层与图形进行凹凸面对接，在高温下将两块衬底键合成一块；根据耐压要求和加工余量，分别对两块衬底进行减薄处理，将介质埋层控制在设计深度，形成芯片制作中间体；完成沟槽栅型IGBT芯片的制作过程。本发明降低了芯片的导通压降，优化了与关断损耗的折中关系，实现了更低的功耗，从而提高了IGBT芯片的功率密度、工作结温和可靠性。

公开(公告)号：CN104157682A

公开(公告)日：2014-11-19

申请号：CN201410421269.7

申请日：2014-08-25

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟

IPC: H01L29/423 ,  H01L21/28

CPC classification number: H01L29/0615 ,  H01L29/66477

Abstract: 本发明提供了一种功率半导体芯片正面结构及其制备方法，所述制备方法包括：提供第一导电类型的衬底；所述衬底包括衬底正面；所述衬底正面包括第一子表面、第二子表面和第三子表面；在衬底的第一子表面区域形成电极区，在所述第三子表面区域形成第一导电类型的沟道截止环；其中，所述电极区至少包括一个电极，每个电极包括第一导电类型的源极区；所述沟道截止环与所述源极区同时形成。本发明提供的制备方法简化了功率半导体芯片正面结构的制备工艺流程，降低了工艺成本。另外，本发明提供的功率半导体芯片正面结构不会降低芯片的耐压性能。

公开(公告)号：CN103956352A

公开(公告)日：2014-07-30

申请号：CN201410213221.7

申请日：2014-05-20

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟

IPC: H01L23/522 ,  H01L21/768

CPC classification number: H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 本发明提供了一种功率半导体芯片的铜金属化结构及其制作方法。所述功率半导体芯片包括发射极/源极区、栅极区和集电极/漏极区，在每一个电极区对应铜金属化结构依次包括阻挡层、籽铜层、铜金属化层，该铜金属化结构还包括增强层，其中，增强层位于籽铜层和铜金属化层之间，或者，增强层位于阻挡层和籽铜层之间，或者，增强层位于铜金属化层的上方。这种铜金属化结构能够减少铜金属化层的厚度，因而有利于降低铜金属化的工艺难度和成本，并且能够保证铜引线键合点的寿命与可靠性。

公开(公告)号：CN102044543B

公开(公告)日：2013-04-24

申请号：CN201010557246.0

申请日：2010-11-22

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 丁荣军 ,  刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟 ,  罗海辉

IPC: H01L27/06

Abstract: 本发明涉及一种半导体器件，该半导体器件将IGBT模块封装所需的全部IGBT和FRD芯片集成在一片晶圆上，且IGBT和FRD反并联设置；晶圆的边缘部分为多级场限环区，中间部分为IGBT区和FRD区；IGBT和FRD位于同一N型衬底内，具有多级场限环的终端结构；IGBT由在衬底上依次注入发射极P阱、发射极欧姆接触P+区、横向MOSFEF N+源极区、背部集电极P+区构成；FRD由在硅衬底上注入阳极P阱和阴极N+构成；多级场限环的终端结构由在衬底上注入多个P阱和一个N阱而成。本发明半导体器件不需要切片就能直接进行压接式封装成IGBT模块，并且该压接式封装与传统的功率半导体压接式封装工艺相兼容。

公开(公告)号：CN102969351A

公开(公告)日：2013-03-13

申请号：CN201210521043.5

申请日：2012-12-07

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06

CPC classification number: H01L29/0649 ,  H01L29/0696 ,  H01L29/7396

Abstract: 本发明公开了一种平面栅型IGBT芯片，包括：依次排列的集电极金属电极、P+集电极区、N-漂移区、P-基区、P+欧姆接触区、N+源极区、栅氧化层、多晶硅栅和栅极金属电极，以及设置在P+欧姆接触区上方的发射极金属电极。平面栅型IGBT芯片的多晶硅栅采用平面栅结构。平面栅型IGBT芯片还包括第一N型载流子埋层和/或第二N型载流子埋层。第一N型载流子埋层位于P-基区的下方。第二N型载流子埋层位于栅氧化层的下方，P-基区的两侧。本发明优化并降低了IGBT芯片的导通压降与关断损耗的折中关系，实现了更低的功耗，从而提高了IGBT芯片的功率密度，工作结温，以及长期可靠性。

公开(公告)号：CN102969243A

公开(公告)日：2013-03-13

申请号：CN201210521271.2

申请日：2012-12-07

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  覃荣震 ,  黄建伟

IPC: H01L21/331

Abstract: 本发明公开了一种平面栅型IGBT芯片制作方法，先进行正面处理，对半导体衬底进行第二N型载流子埋层的注入、退火；进行第一N型载流子埋层注入窗口刻蚀、注入、退火；对第一N型载流子埋层进行刻蚀；去除半导体衬底表面的氧化层；在第一N型载流子埋层外表面进行绝缘材料沉积，对沉积绝缘材料进行光刻与刻蚀，形成介质埋层；完成余下的正面处理工艺；再进行背面处理，将背面部分减薄至所需厚度；N缓冲层区注入、掺杂与推进、退火；P+集电极区注入、掺杂与推进、退火；制作集电极金属电极。本发明降低了IGBT芯片的导通压降，优化了与关断损耗的折中关系，实现了更低的功耗，从而提高了IGBT芯片的功率密度、工作结温和可靠性。