公开(公告)号：CN112786680B

公开(公告)日：2022-09-09

申请号：CN201911090164.7

申请日：2019-11-08

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 戴小平 ,  王亚飞 ,  陈喜明 ,  唐龙谷 ,  李诚瞻 ,  王彦刚

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/417 ,  H01L29/47 ,  H01L29/78 ,  H01L27/06

Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET元胞结构及功率半导体器件，包括：第一导电类型衬底层；位于第一导电类型衬底层上方的第一导电类型漂移区；在第一导电类型漂移区上方依次设置第一导电类型阻挡层、第二导电类型阱区和第一导电类型增强源区，其中第一导电类型阻挡层浓度大于第一导电类型漂移区的浓度；在第一导电类型漂移区表面还设置有源极金属和肖特基金属，并分别形成欧姆接触和肖特基接触；本发明通过在碳化硅MOSFET元胞内集成SBD，使模块封装时无需额外封装SBD，降低了封装成本，减少了键合线的寄生电感。同时通过在MOSFET元胞中第二导电类型阱区与第一导电类型漂移区的PN结附近漂移区侧设置有高浓度的第一导电类型阻挡层，有效的抑制第二导电类型阱区载流子向第一导电类型漂移区的注入，改善了碳化硅双极退化现象，并提高了器件的可靠性。

公开(公告)号：CN112802896B

公开(公告)日：2022-08-16

申请号：CN201911109074.8

申请日：2019-11-13

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 王政英 ,  姚震洋 ,  朱为为 ,  李勇 ,  操国宏 ,  王东东 ,  郭润庆 ,  王亚飞 ,  张西应 ,  高军 ,  银登杰

IPC: H01L29/747 ,  H01L21/332 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明提供一种双向晶闸管及其制造方法，所述双向晶闸管包括：硅单晶，所述硅单晶被隔离区分割为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域之间通过隔离区隔离；主晶闸管，位于所述第一区域，包括第一阴极、第一门极和第一阳极，所述第一阴极和所述第一门极位于所述第一区域的上表面，所述第一阳极位于所述第一区域的下表面；集成BOD晶闸管，位于所述第二区域，包括第二阴极和第二阳极，所述第二阳极位于所述第二区域的上表面，所述第二阴极位于所述第二区域的下表面。本发明的主晶闸管和集成BOD晶闸管集成在一片芯片上，二者之间通过隔离区间隔开，其中过压保护功能通过集成BOD晶闸管实现，该集成BOD晶闸管的转折电压通过挖槽尺寸进行控制。

公开(公告)号：CN112786695B

公开(公告)日：2022-05-03

申请号：CN201911089118.5

申请日：2019-11-08

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 苏元宏 ,  王亚飞 ,  王彦刚 ,  戴小平 ,  覃荣震 ,  罗海辉

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/423 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明公开了一种分裂栅沟槽功率半导体器件，包括设置在半导体衬底上的有源区，有源区包括沿半导体衬底表面向半导体衬底底部方向纵向叠置的第一阱区和第二阱区；一个或多个通过刻蚀而成的穿透第一阱区和第二阱区的真栅沟槽，真栅沟槽中设置有分裂式多晶硅真栅，其包括分别靠近沟槽的顶部和底部分离设置的多晶硅主真栅和多晶硅辅真栅，所述多晶硅主真栅为用于与外部栅极驱动电路相连的控制栅，多晶硅主真栅与多晶硅辅真栅之间，多晶硅真栅与真栅沟槽的侧壁以及与真栅沟槽的底部之间通过层间介质隔离。本发明通过对条形沟槽内多晶硅栅进行分裂形成分裂栅，减小了寄生电容，进而采用不同电连接和设置氧化层厚度，以实现芯片性能的总体优化。

公开(公告)号：CN112802896A

公开(公告)日：2021-05-14

申请号：CN201911109074.8

申请日：2019-11-13

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 王政英 ,  姚震洋 ,  朱为为 ,  李勇 ,  操国宏 ,  王东东 ,  郭润庆 ,  王亚飞 ,  张西应 ,  高军 ,  银登杰

IPC: H01L29/747 ,  H01L21/332 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明提供一种双向晶闸管及其制造方法，所述双向晶闸管包括：硅单晶，所述硅单晶被隔离区分割为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域之间通过隔离区隔离；主晶闸管，位于所述第一区域，包括第一阴极、第一门极和第一阳极，所述第一阴极和所述第一门极位于所述第一区域的上表面，所述第一阳极位于所述第一区域的下表面；集成BOD晶闸管，位于所述第二区域，包括第二阴极和第二阳极，所述第二阳极位于所述第二区域的上表面，所述第二阴极位于所述第二区域的下表面。本发明的主晶闸管和集成BOD晶闸管集成在一片芯片上，二者之间通过隔离区间隔开，其中过压保护功能通过集成BOD晶闸管实现，该集成BOD晶闸管的转折电压通过挖槽尺寸进行控制。

公开(公告)号：CN112786680A

公开(公告)日：2021-05-11

申请号：CN201911090164.7

申请日：2019-11-08

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 戴小平 ,  王亚飞 ,  陈喜明 ,  唐龙谷 ,  李诚瞻 ,  王彦刚

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/417 ,  H01L29/47 ,  H01L29/78 ,  H01L27/06

Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET元胞结构及功率半导体器件，包括：第一导电类型衬底层；位于第一导电类型衬底层上方的第一导电类型漂移区；在第一导电类型漂移区上方依次设置第一导电类型阻挡层、第二导电类型阱区和第一导电类型增强源区，其中第一导电类型阻挡层浓度大于第一导电类型漂移区的浓度；在第一导电类型漂移区表面还设置有源极金属和肖特基金属，并分别形成欧姆接触和肖特基接触；本发明通过在碳化硅MOSFET元胞内集成SBD，使模块封装时无需额外封装SBD，降低了封装成本，减少了键合线的寄生电感。同时通过在MOSFET元胞中第二导电类型阱区与第一导电类型漂移区的PN结附近漂移区侧设置有高浓度的第一导电类型阻挡层，有效的抑制第二导电类型阱区载流子向第一导电类型漂移区的注入，改善了碳化硅双极退化现象，并提高了器件的可靠性。

公开(公告)号：CN112786587A

公开(公告)日：2021-05-11

申请号：CN201911089113.2

申请日：2019-11-08

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 王亚飞 ,  戴小平 ,  李诚瞻 ,  唐龙谷 ,  陈喜明 ,  王彦刚

IPC: H01L27/07 ,  H01L23/552 ,  H01L29/423 ,  H01L29/47

Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构，包括：位于第一导电类型衬底上方的第一导电类型漂移区；在第一导电类型漂移区表面设置主沟槽，并在主沟槽的底部和侧壁设置肖特基金属，在第一导电类型漂移区表面内且于主沟槽周边设置第二导电类型阱区，于阱区表面内设置源区，源区之上设置源极金属，分裂为两部分的栅极绝缘层和栅极设置在源区、阱区及第一导电类型漂移区的靠近主沟槽一侧。本发明通过在碳化硅MOSFET器件的元胞内集成SBD，有效抑制了MOSFET器件体内PIN二极管的开启，改善了双极注入效应，提高了MOSFET器件长期使用的可靠性；同时把肖特基金属和源极金属进行有效设置，使模块封装时无需额外封装SBD，降低了封装成本，减少了杂散电感。

公开(公告)号：CN111081566A

公开(公告)日：2020-04-28

申请号：CN201811217696.8

申请日：2018-10-18

Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司

Inventor： 王亚飞 ,  王彦刚 ,  戴小平

IPC: H01L21/603

Abstract: 一种用于功率半导体芯片的压力辅助银烧结装置，包括纳米银膜转移工装和银烧结工装。纳米银膜转移工装用于将纳米银膜附着到垫片上，其上开设有用于释放该工装在纳米银膜转移工艺过程中因受热不均匀产生的内应力的第一释压结构。银烧结工装用于将附着有纳米银膜的垫片与芯片进行银烧结，其上开设有用于释放该工装在银烧结封装工艺过程中因受热不均匀产生的内应力的第二释压结构。由于纳米银膜转移工装和银烧结工装中均设置了释压结构，可以避免工装内金属元件在芯片银烧结封装的热处理过程中产生形变，从而提高芯片的烧结封装效率。