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公开(公告)号：CN112687654B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202011474042.0
申请日：2020-12-14
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L23/498 , H01L25/07
Abstract: 本公开提供一种沟槽栅IGBT器件，包括元胞区；其中，所述元胞区包括若干交替设置的第一元胞结构和第二元胞结构，所述第一元胞结构的开关延迟时间大于所述第二元胞结构的开关延迟时间；所述栅极焊盘位于所述第一元胞结构对应位置处，以补偿由栅极信号传输导致的延迟。根据栅极焊盘、发射极焊盘和栅极总线特点，采用至少两种的元胞结构在芯片内布局(交替设置)，且栅极焊盘位于开关延迟时间较大的第一元胞结构上方，使不同元胞结构之间电学性能的差异弥补栅极信号在器件内的传输延迟，使器件各个部分受到的电应力更加均衡，不同位置的元胞开关能够同步，增强器件工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN113035950A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN201911355591.3
申请日：2019-12-25
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L21/335 , H01L29/06
Abstract: 本公开提供一种IGBT芯片及其制备方法。该IGBT芯片包括：终端保护区和元胞区；其中，所述元胞区包括IGBT元胞和温度传感区，所述温度传感区包括第一导电类型衬底、位于所述衬底上方的场氧层、于所述场氧层上方并排设置的第一多晶硅层和第二多晶硅层、位于所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层上方且彼此隔离的第一电极、第二电极和第三电极；其中，所述第一多晶硅层用于构成正温度系数热敏电阻，所述第二多晶硅层用于构成负温度系数热敏电阻。本公开在将正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)集成在IGBT元胞区内，利用NTC和PTC电阻的串联来放大温度变化产生的电学信号，提高温度检测灵敏度，进一步提升了IGBT芯片的性能和可靠性。
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公开(公告)号：CN112687728A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011474978.3
申请日：2020-12-14
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L21/331 , H01L29/739
Abstract: 本发明提供一种沟槽栅IGBT器件及其制备方法，所述器件包括：第一导电类型衬底；设置于所述第一导电类型衬底上的第一沟槽栅和第二沟槽栅，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅相互平行且均沿第一方向延伸；以及设置于所述第一沟槽栅和第二沟槽栅之间的浮空区，所述浮空区包括沿所述第一方向交替间隔排布的P型浮空块和N型浮空块；其中，每个所述P型浮空块的掺杂量与相邻的每个所述N型浮空块的掺杂量相等。本发明对栅氧非沟道一侧的掺杂区提出了优化设计，通过分区域进行不同类型的掺杂实现内置二极管；该二极管可以对浮空P区进行钳位，从而降低浮空P区对栅极的充电电流，提升器件的SCSOA。
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公开(公告)号：CN113054009B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN201911374310.9
申请日：2019-12-27
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L29/06 , H01L29/423
Abstract: 本申请提供了一种沟槽IGBT芯片，包括N‑型漂移层；多个并联的元胞，元胞包括两个设置于N‑型漂移层上表面的第一沟槽内的主栅极，两个主栅极沿N‑型漂移层的表面延伸且平行分布；虚栅极，位于元胞之间并设置于N‑型漂移层上表面的第二沟槽内，虚栅极平行于主栅极；虚栅极通过虚栅主线引出电位，主栅极和虚栅极之间的第一虚栅P阱或者两个虚栅P阱之间的第二虚栅P阱中的虚栅P+接触区通过虚栅P阱主线引出电位。利用该沟槽IGBT芯片，通过引出虚栅以及虚栅P阱，使其分别能够施加不同的电位，避免了虚栅和P阱浮空时因Cgc较大产生的位移电流导致关断瞬间Vge抬升而减小了器件关断能力，在不降低性能的情况下有效地避免了开关过程中的电压或电流过冲。
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公开(公告)号：CN112687728B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202011474978.3
申请日：2020-12-14
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L21/331 , H01L29/739
Abstract: 本发明提供一种沟槽栅IGBT器件及其制备方法，所述器件包括：第一导电类型衬底；设置于所述第一导电类型衬底上的第一沟槽栅和第二沟槽栅，所述第一沟槽栅和第二沟槽栅相互平行且均沿第一方向延伸；以及设置于所述第一沟槽栅和第二沟槽栅之间的浮空区，所述浮空区包括沿所述第一方向交替间隔排布的P型浮空块和N型浮空块；其中，每个所述P型浮空块的掺杂量与相邻的每个所述N型浮空块的掺杂量相等。本发明对栅氧非沟道一侧的掺杂区提出了优化设计，通过分区域进行不同类型的掺杂实现内置二极管；该二极管可以对浮空P区进行钳位，从而降低浮空P区对栅极的充电电流，提升器件的SCSOA。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113054009A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201911374310.9
申请日：2019-12-27
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L29/06 , H01L29/423
Abstract: 本申请提供了一种沟槽IGBT芯片，包括N‑型漂移层；多个并联的元胞，元胞包括两个设置于N‑型漂移层上表面的第一沟槽内的主栅极，两个主栅极沿N‑型漂移层的表面延伸且平行分布；虚栅极，位于元胞之间并设置于N‑型漂移层上表面的第二沟槽内，虚栅极平行于主栅极；虚栅极通过虚栅主线引出电位，主栅极和虚栅极之间的第一虚栅P阱或者两个虚栅P阱之间的第二虚栅P阱中的虚栅P+接触区通过虚栅P阱主线引出电位。利用该沟槽IGBT芯片，通过引出虚栅以及虚栅P阱，使其分别能够施加不同的电位，避免了虚栅和P阱浮空时因Cgc较大产生的位移电流导致关断瞬间Vge抬升而减小了器件关断能力，在不降低性能的情况下有效地避免了开关过程中的电压或电流过冲。
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公开(公告)号：CN114121946A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202010879846.2
申请日：2020-08-27
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
Abstract: 本发明提供了一种半导体集成芯片和IGBT模块，通过在所述第一半导体器件的第一电极裸露的第一部分上设置第二半导体器件，所述第一半导体器件表面除第一电极外不需要布局其它电极，有利于所述第二半导体器件的位置和电极布局的灵活性设置，包含所述半导体集成芯片的IGBT模块由于温度传感器不需要占用IGBT芯片的元胞区的面积，从而不会引起IGBT芯片电流密度的下降和饱和压降的增加，提高了IGBT模块的性能；而且温度传感器和快速恢复二极管之间的隔离简单，工艺成本低；此外，FRD芯片结温要比IGBT芯片结温高，将温度传感放置在FRD芯片上，避免IGBT芯片超过最高工作结温，引起模块失效。
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公开(公告)号：CN113035949A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN201911354828.6
申请日：2019-12-25
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L29/06
Abstract: 本公开提供一种IGBT芯片。本公开的IGBT芯片包括：元胞区和位于所述元胞区周围的终端保护区；其中，所述元胞区包括IGBT元胞区和温度传感区，所述温度传感区包括第一导电类型衬底、位于所述衬底内的第二导电类型第一阱区、在所述第一阱区内间隔设置的第一导电类型源区和第二导电类型源区、位于所述衬底上方并与所述第一导电类型源区形成电连接的阴极和位于所述衬底上方并与所述第二导电类型源区形成电连接的阳极，以构成温度传感器。本公开将温度传感器集成在IGBT芯片的元胞区内，可利用温度传感器在反向截止状态下的漏电流随温度增加呈指数倍增加的特性，实现对芯片和模块的过温保护，进一步提升IGBT芯片的性能和可靠性。
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公开(公告)号：CN112687654A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011474042.0
申请日：2020-12-14
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L23/498 , H01L25/07
Abstract: 本公开提供一种沟槽栅IGBT器件，包括元胞区；其中，所述元胞区包括若干交替设置的第一元胞结构和第二元胞结构，所述第一元胞结构的开关延迟时间大于所述第二元胞结构的开关延迟时间；所述栅极焊盘位于所述第一元胞结构对应位置处，以补偿由栅极信号传输导致的延迟。根据栅极焊盘、发射极焊盘和栅极总线特点，采用至少两种的元胞结构在芯片内布局(交替设置)，且栅极焊盘位于开关延迟时间较大的第一元胞结构上方，使不同元胞结构之间电学性能的差异弥补栅极信号在器件内的传输延迟，使器件各个部分受到的电应力更加均衡，不同位置的元胞开关能够同步，增强器件工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN114121946B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202010879846.2
申请日：2020-08-27
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
Abstract: 本发明提供了一种半导体集成芯片和IGBT模块，通过在所述第一半导体器件的第一电极裸露的第一部分上设置第二半导体器件，所述第一半导体器件表面除第一电极外不需要布局其它电极，有利于所述第二半导体器件的位置和电极布局的灵活性设置，包含所述半导体集成芯片的IGBT模块由于温度传感器不需要占用IGBT芯片的元胞区的面积，从而不会引起IGBT芯片电流密度的下降和饱和压降的增加，提高了IGBT模块的性能；而且温度传感器和快速恢复二极管之间的隔离简单，工艺成本低；此外，FRD芯片结温要比IGBT芯片结温高，将温度传感放置在FRD芯片上，避免IGBT芯片超过最高工作结温，引起模块失效。
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