公开(公告)号：CN104157683B

公开(公告)日：2018-03-09

申请号：CN201410414533.4

申请日：2014-08-21

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 ,  H01L21/331

Abstract: 本发明提供了一种IGBT芯片及其制备方法，所述IGBT芯片包括芯片正面和背面，所述芯片正面包括元胞区、栅极区、等位环区以及终端结构区，所述元胞区包括多个相互并联的元胞，每个元胞包括发射极电极，所述芯片背面包括集电极区，在至少一个所述发射极电极下方对应的集电极区内、所述栅极区下方对应的集电极区内、所述等位环区下方对应的集电极区内和/或所述终端结构区下方对应的集电极区内设置有局部少子注入效率控制区；所述局部少子注入效率控制区能够降低该区域内的少子注入效率。通过本发明提供的IGBT芯片，能够缓解芯片的导通损耗和关断损耗的矛盾关系，实现在不增加导通损耗的情况下，尽量减少IGBT芯片的关断损耗。

公开(公告)号：CN104183634B

公开(公告)日：2017-07-21

申请号：CN201410473229.7

申请日：2014-09-16

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

Abstract: 本发明提供了一种沟槽栅IGBT芯片，包括若干个相互并联的元胞，每个元胞包括第I沟槽栅和第II沟槽栅，所述沟槽栅之间由第一导电类型区域隔离，所述第II沟槽位于所述第I沟槽的一侧，在所述第I沟槽栅的另一侧设置有发射极和第二导电类型的源极区，所述沟槽栅IGBT芯片还包括：形成于所述第一导电类型区域内的第III沟槽栅，所述第III沟槽栅的栅长所在的直线与所述第II沟槽栅的栅长所在的直线相交。相较于现有技术，制备本发明提供的沟槽栅IGBT芯片，不会增加制备的工艺难度和成本。此外，由于增加的第III沟槽栅，增加了沟槽栅IGBT芯片的沟槽密度，有利于提高IGBT芯片的耐压、功耗和安全工作区性能。

公开(公告)号：CN104157684B

公开(公告)日：2017-02-08

申请号：CN201410421724.3

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: H01L29/739 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明提供了一种沟槽栅IGBT芯片，包括：位于衬底表面上方的第二多晶硅层和栅极区，所述衬底与所述第二多晶硅层之间通过绝缘层隔离；其中，所述第二多晶硅层包括第一多晶硅子层和第二多晶硅子层；所述第一多晶硅子层用于将常规栅极对应的沟槽内的第一多晶硅层引出到衬底表面；所述第一多晶硅子层还用于实现所述第二多晶硅子层与栅极区连接；所述第二多晶硅子层用于根据预设条件选择性地将虚栅极对应沟槽内的第一多晶硅层引出到衬底表面。因此，该IGBT芯片的制备方法方便、简单、可调性强且不增加工艺成本。

公开(公告)号：CN103985685B

公开(公告)日：2016-11-30

申请号：CN201410213230.6

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: H01L23/488 ,  H01L21/60

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备方法，所述铜金属化结构包括依次位于衬底上方的阻挡层、籽铜层和铜金属化层，还包括：增强层；其中，所述增强层位于所述籽铜层和所述铜金属化层之间；或者，所述增强层位于所述阻挡层和所述籽铜层之间；或者，所述增强层位于所述铜金属化层上方。该结构有利于减少铜金属化层的厚度，有利于降低工艺难度和成本，并且能够保证铜引线键合点的寿命与可靠性。

公开(公告)号：CN103956349B

公开(公告)日：2016-06-15

申请号：CN201410213313.5

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: H01L23/485 ,  H01L21/321

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，该铜金属化结构包括：依次位于衬底第一区域上方的第一阻挡层、第一籽铜层和第一铜金属化层，依次位于衬底第二区域上方的第二阻挡层、第二籽铜层，第二铜金属化层；该铜金属化结构还包括：第一增强层和第二增强层；其中，所述第一增强层位于所述第一籽铜层和所述第一铜金属化层之间，或者，所述第一增强层位于所述第一阻挡层和所述第一籽铜层之间，或者，所述第一增强层位于所述第一铜金属化层的上方；所述第二增强层位于所述第二籽铜层和所述第二铜金属化层之间，或者，所述第二增强层位于所述第二阻挡层和所述第二籽铜层之间，或者，所述第二增强层位于所述第二铜金属化层的上方。

公开(公告)号：CN105226090A

公开(公告)日：2016-01-06

申请号：CN201510760338.1

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 ,  H01L21/28 ,  H01L29/423

Abstract: 本发明公开了一种绝缘栅双极晶体管及其制作方法，通过在第一常规沟槽和第二常规沟槽之间的发射极金属电极下方设置一辅助沟槽栅(即辅助沟槽、辅助栅层和其对应的栅氧化层的结构)，以为绝缘栅双极晶体管关断时提供载流子通路，不仅提高了绝缘栅双极晶体管的关断速度，而且提升了绝缘栅双极晶体管的反偏安全工作区特性，提高了绝缘栅双极晶体管的性能。

公开(公告)号：CN105226089A

公开(公告)日：2016-01-06

申请号：CN201510727727.4

申请日：2015-10-29

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 谭灿健 ,  罗海辉 ,  黄建伟 ,  刘国友

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331 ,  H01L21/324

Abstract: 本发明公开了一种IGBT芯片的制作方法，包括：通过离子注入的方式，将硼注入到IGBT器件中；对所述IGBT器件进行高温退火，激活注入到所述IGBT器件的硼，并使硼达到所述IGBT器件的预设深度，形成P阱；将磷通过高能离子注入的方式注入到所述P阱下的预定位置，并进行高温退火激活所述高能磷，形成所述IGBT器件的N阱。除此之外，本发明还公开了一种IGBT芯片，应用如上述的IGBT芯片的制作方法，包括P阱、N阱和基区，所述N阱设置于所述P阱和所述基区之间。所述IGBT芯片通过在P阱和基区之间制作杂质浓度较高的N阱，提高了沟道中载流子的移动能力，减少了阈值电压，减少长工艺偏差和时间成本，提高了工艺效率，降低了工艺成本。

公开(公告)号：CN103367164B

公开(公告)日：2015-11-11

申请号：CN201310259631.0

申请日：2013-06-26

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

IPC: H01L21/336 ,  H01L29/49 ,  H01L29/78 ,  H01L21/283

Abstract: 本发明提供了一种栅极电极及其制备方法，该栅极电极包括形成在多晶硅层的第一区域上方的金属硅化物层，该金属硅化物层至少包括两个子区域。该金属硅化物层在功能上作为栅极电极的栅极电阻，该金属硅化物层的每个子区域相当于栅极电阻的一个分电阻，本发明将至少两个子区域并联起来从而实现了在主栅极区和栅极条之间形成由多个分电阻并联形成栅极电阻的目的。该栅极电极能够克服单个电阻串联在栅焊盘区和栅汇流条所带来的缺点：栅极电阻损坏，整个芯片就可能损坏的风险。同时，该栅极电极能够改善芯片间的均流特性和开关控制特性。

公开(公告)号：CN102881589B

公开(公告)日：2015-05-13

申请号：CN201210355762.4

申请日：2012-09-24

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 ,  H01L21/58 ,  H01L29/739 ,  H01L23/495

Abstract: 一种压接式IGBT模块的制作方法及压接式IGBT模块，该方法的步骤为：①将底部钼片放置在一烧结基座中，将辅助夹具和多个功率半导体芯片放置于底部钼片上；②通过烧结将功率半导体芯片固定在底部钼片上，再将辅助夹具及烧结基座取掉；③安装PCB；④利用PCB作为上部钼片的定位工具将多个上部钼片固定；⑤进行管壳的压接。该模块包括底部钼片、功率半导体芯片、PCB和上部钼片，底部钼片为功率半导体芯片提供电流和散热通路，功率半导体芯片通过烧结固定于底部钼片上，PCB位于功率半导体芯片的上方并通过定位与底部钼片连接，上部钼片通过PCB定位固定。本发明具有整体结构更加简单紧凑、制作和装配更加简便、连接的可靠性更好、散热性能更好等优点。

公开(公告)号：CN104465549A

公开(公告)日：2015-03-25

申请号：CN201410779614.4

申请日：2014-12-15

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  李继鲁 ,  窦泽春 ,  刘可安 ,  黄建伟 ,  彭勇殿 ,  常桂钦 ,  方杰 ,  肖红秀

IPC: H01L23/31

Abstract: 本发明公开了一种功率半导体模块，包括：相对设置的外壳上盖和外壳底座，所述外壳底座设置有多个定位凸台；设置在所述外壳上盖和所述外壳底座之间的整体定位装置，所述整体定位装置设置有与所述定位凸台的数目相同且位置相同的定位方格。本申请所公开的一种功率半导体模块的整体定位装置和定位凸台配合定位，就能保证将每个芯片置于合适的位置，因此可以利用机器，自动化地向定位方格中放置芯片，从而使得生产效率大为提高。