公开(公告)号：CN105226089B

公开(公告)日：2019-05-07

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：CN104764988B

公开(公告)日：2018-01-09

申请号：CN201510148246.8

申请日：2015-03-31

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  黄建伟 ,  罗海辉 ,  覃荣震 ,  余伟 ,  朱利恒

IPC: G01R31/26

Abstract: 本发明公开了一种功率器件的失效测试电路和失效测试方法，该失效测试电路包括：第一开关，其与被测器件串联，并与被测器件共同构成第一导电支路；第二开关，其与第一导电支路并联；控制器，其与第一开关和第二开关连接，用于根据检测到的被测器件的状态信号闭合第一开关并断开第二开关，或断开第一开关并闭合第二开关。当被测功率器件失效时，该测试电路和方法能够及时地开启旁路以对电流进行疏导，从而避免被测器件在失效之后进一步遭受大电流的冲击。

公开(公告)号：CN104992969A

公开(公告)日：2015-10-21

申请号：CN201510410797.7

申请日：2015-07-14

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 肖海波 ,  苗笑宇 ,  刘根 ,  罗海辉 ,  黄建伟 ,  刘国友

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331 ,  H01L21/205

Abstract: 本发明公开了一种具有缓冲层的半导体器件及其制作方法，半导体器件包括：位于半导体器件正面的正面结构，以及位于半导体器件背面的背面结构，背面结构进一步包括P+集区，以及位于P+集区之上的N型缓冲层。P+集区和N型缓冲层均采用在半导体器件背面利用低温PECVD工艺直接成膜的薄膜结构。P+集区和N型缓冲层进一步采用低温PECVD工艺的沉积薄膜结构。薄膜进一步采用非晶硅、微晶硅、掺碳非晶硅或硅锗中的任意一种或几种。本发明具有缓冲层的半导体器件及其制作方法能够在不采用离子注入设备及退火工艺的基础上，有效降低半导体器件成本和硅片背面工艺的热预算，并可根据薄膜材料类型的不同调节硅片背面的载流子注入和抽取速率。

公开(公告)号：CN103337515B

公开(公告)日：2015-09-23

申请号：CN201310259611.3

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: H01L29/423

Abstract: 本发明提供了一种功率半导体芯片栅极区，所述栅极区包括位于芯片元胞区内的主栅极区、包围所述主栅极区的第一栅极条，位于所述主栅极区和所述第一栅极条之间的栅电阻区，其中，所述栅电阻内设置有至少两个并联的子电阻，所述子电阻的一端与所述主栅极区连接，所述子电阻的另一端与所述第一栅极条连接。该栅极区结构避免了因一个栅电阻损坏，整个芯片不能正常工作或者损坏的风险。而且采用多个电阻并联的结构可以极大地降低由于栅电阻的误差所带来的电阻阻值巨大变化，保证了芯片间的开关速度的均匀性及芯片间的均流特性。

公开(公告)号：CN106898582B

公开(公告)日：2019-05-31

申请号：CN201510961041.1

申请日：2015-12-18

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 刘国友 ,  张鸿鑫 ,  罗海辉 ,  谭灿健 ,  贺洪露 ,  张大华

IPC: H01L23/12 ,  H01L21/58

Abstract: 本发明公开了一种半导体器件金属薄膜结构及其制作方法，包括：形成于芯片的衬底上的导电缓冲层，用于芯片的导电和封装引线键合的缓冲；形成于导电缓冲层上的支撑缓冲层，对整个金属薄膜结构进行支撑和缓冲、保护；形成于支撑缓冲层上的防腐蚀抗老化层，对金属薄膜结构进行防腐蚀和抗老化保护；形成于防腐蚀抗老化层上的增强层，用于增加防腐蚀抗老化层的硬度和强度，同时改善金属薄膜结构的接触特性。其中，导电缓冲层和支撑缓冲层的位置可以互换。本发明能够解决现有半导体器件表面金属层结构使用寿命低、可靠性差的技术问题，同时本发明金属薄膜结构简单且应力较小，与铝工艺具有较强的兼容性，制造工艺简单，可使用铜引线进行封装，成本较低。

公开(公告)号：CN105226091B

公开(公告)日：2018-08-07

申请号：CN201510760653.4

申请日：2015-11-10

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 肖海波 ,  罗海辉

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

Abstract: 本申请公开了一种绝缘栅双极晶体管及其制备方法，其中，所述绝缘栅双极晶体管包括：第一掺杂类型的硅衬底；位于所述硅衬底正面的正面结构；位于所述硅衬底背面的集区，所述集区包括并列设置于所述硅衬底背面的第一掺杂集区和第二掺杂集区；位于所述集区背离所述硅衬底一侧的集电极；所述第一掺杂集区的禁带宽度高于所述硅衬底的禁带宽度，所述第二掺杂集区的禁带宽度低于所述硅衬底的禁带宽度。在所述绝缘栅双极晶体管工作时，载流子更容易通过第一掺杂集区流向所述发射极，从而降低所述绝缘栅双极晶体管的导通压降；而当所述绝缘栅双极晶体管关断时，载流子更容易通过第二掺杂集区流向所述集电极，从而缩短所述绝缘栅双极晶体管的关断时间。

公开(公告)号：CN105261564B

公开(公告)日：2018-05-29

申请号：CN201510740775.7

申请日：2015-11-04

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 罗海辉 ,  肖海波 ,  刘国友 ,  黄建伟

IPC: H01L21/331 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明公开了一种逆导IGBT的制备方法，属于半导体功率器件技术领域，解决了传统的制备方法工艺难度大，生产效率低的技术问题。该方法包括：在衬底内形成第一导电类型的缓冲层；通过构图工艺在所述衬底背面形成掺有第一导电类型离子的第一电介质图形和掺有第二导电类型离子的第二电介质图形；对所述衬底正面进行处理，形成逆导IGBT正面结构，在形成正面结构的热处理过程中，所述缓冲层在所述衬底中完成推进，所述第一电介质图形中的第一导电类型离子扩散入所述衬底中形成第一导电类型区域，所述第二电介质图形中的第二导电类型离子扩散入所述衬底中形成第二导电类型区域；在所述衬底背面形成金属层。

公开(公告)号：CN105225948B

公开(公告)日：2018-05-18

申请号：CN201510760569.2

申请日：2015-11-10

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 罗海辉 ,  肖海波 ,  谭灿健

IPC: H01L21/331 ,  H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/265

Abstract: 本申请公开了一种绝缘栅双极晶体管及其制备方法，其中，所述绝缘栅双极晶体管包括：第一掺杂类型的半导体衬底；位于所述半导体衬底正面内部的第二掺杂类型的阱区；位于所述阱区朝向所述半导体衬底背面一侧，且载流子浓度大于所述半导体衬底的载流子存储层；位于所述阱区中心的沟槽；位于所述沟槽两侧，且位于所述阱区内部的第一掺杂类型的发射区；位于所述沟槽两侧，且位于所述半导体衬底表面的栅极；覆盖所述栅极和沟槽表面的发射极；位于所述半导体衬底背面内部的第二掺杂类型的集区；位于所述集区背离所述半导体衬底一侧的集电极。所述绝缘栅双极晶体管具有低导通压降，并且其生产成本较低。

公开(公告)号：CN105244273A

公开(公告)日：2016-01-13

申请号：CN201510741226.1

申请日：2015-11-04

Applicant: 株洲南车时代电气股份有限公司

Inventor： 罗海辉 ,  肖海波

IPC: H01L21/331 ,  H01L21/324 ,  H01L21/31 ,  H01L21/3115

Abstract: 本发明公开了一种逆导IGBT的制备方法，属于半导体功率器件技术领域，解决了传统的制备方法工艺难度大，生产效率低的技术问题。该方法包括：形成位于衬底内的第一导电类型的缓冲层、位于所述衬底背面的掺有第二导电类型离子的第一电介质层图形和覆盖在所述第一电介质层图形上的掺有第一导电类型离子的第二电介质层；在所述衬底正面形成所述逆导IGBT正面结构，形成所述正面结构的过程中包括：热处理过程，所述热处理过程使得所述缓冲层在所述衬底中完成推进，所述第一电介质层图形中的第二导电类型离子扩散入所述衬底中形成第二导电类型区域，所述第二电介质层中的第一导电类型离子扩散入所述衬底中形成第一导电类型区域；在所述衬底背面形成金属层。

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。