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公开(公告)号：CN114220850B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202111539836.5
申请日：2021-12-15
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
Abstract: 本申请提供一种功率半导体器件的元胞结构及功率半导体器件，所述元胞结构包括衬底，其中，所述衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；位于所述衬底内的第一导电类型第一基区；其中，所述第一基区于所述元胞结构中心位置设置有向靠近所述第二表面方向延伸的第一凸台；位于所述第一基区与所述第二表面之间的阳极区；其中，所述阳极区靠近所述第一基区的一侧于与所述第一凸台对应的位置处形成凹部。该凹部处的阳极区的结深远小于其它区域，既可降低该处逆阻阳极发射效率，又能在该处形成芯片关断时载流子快速抽取通道，从而降低芯片关断拖尾时间和反向恢复时间，降低关断损耗。
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公开(公告)号：CN111933705B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202010620956.7
申请日：2020-06-30
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/74 , H01L29/06 , H01L21/332
Abstract: 本发明提供了一种功率半导体器件及其制作方法，解决了现有逆阻型IGCT由于阻断能力漏电较大、反向恢复关断能力低及通流能力低问题。对第二导电类型的衬底进行离子注入在上表面形成第一导电类型第一基区、在背面形成第一导电类型阳极发射区；高温推进在第一导电类型第一基区远离衬底上表面形成第一导电类型第二基区，在第一导电类型阳极发射区远离衬底下表面形成第一导电类型第三基区；在第一导电类型第一基区上表面形成第二导电类型阴极区；在第一导电类型阳极发射区上形成阳极；在第二导电类型阴极区上形成阴极，在第一导电类型第一基区上形成门极；处理衬底边缘形成台面；对台面终端局部辐照形成辐照区。
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公开(公告)号：CN111933704B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202010575741.8
申请日：2020-06-22
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/74 , H01L29/744 , H01L21/332 , H01L29/06
Abstract: 本公开提供一种门极换流晶闸管的元胞结构、制备方法及门极换流晶闸管，所述元胞结构包括在元胞结构两侧，于所述衬底表面向下设置有侧部沟槽，以在所述衬底表面于所述元胞结构中心位置形成凸台；位于所述侧部沟槽和所述凸台下方的第二导电类型短基区；其中，所述短基区的底部于与所述凸台对应的位置处有凸起；位于所述短基区上方的第二导电类型第一基区；位于所述短基区下方的第二导电类型第二基区；其中，所述第二基区的底部于与所述凸台对应的位置处有凸起；位于所述第一基区表面内的第一导电类型发射区；其中，所述短基区的掺杂浓度高于所述第一基区和所述第二基区。可提高驱动控制电压值，从而提高换流速度、增大GCT芯片的关断能力。
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公开(公告)号：CN117219665A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311224427.5
申请日：2023-09-21
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/74 , H01L29/417 , H01L29/423 , H01L29/08
Abstract: 本发明属于半导体器件技术领域，具体涉及一种门极换流晶闸管芯片及晶闸管，阴极金属层、位于阴极金属层两侧的门极金属层、与所述阴极金属层相对的阳极金属层、以及形成于阴极金属层与阳极金属层之间的半导体衬底；半导体衬底包括五层区结构或六层区结构，且每结构区具有不同的导电类型，将P基区分区设计形成“凹”形主结，提升阴极梳条下方的P基区的结深及浓度，降低该部分对应等效的npn晶体管的电流增益α21，可实现同时降低通态损耗及关断损耗。本发明尤其适用逆阻型GCT，可降低片厚，实现较好的阻断、通态与关断之间的折中设计。
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公开(公告)号：CN111933686B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202010609729.4
申请日：2020-06-29
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L29/744 , H01L29/74 , H01L21/332
Abstract: 本发明提供了一种功率半导体器件及其制作方法，解决了标准型GCT芯片在过电压阻断状态时容易在芯片台面终端处失效，导致器件失效呈开路状态的问题。包括功能区和电压击穿区，电压击穿区靠近功率半导体器件的中心位置，被功能区环绕，包括依次层叠设置的第二导电类型短路结构和凸形第二导电类型基区，第二导电类型短路结构贯穿功能区的第一导电类型透明发射阳极和第二导电类型缓冲层；凸形第二导电类型基区贯穿第一导电类型第一基区、第一导电类型第二基区和第二导电类型区，在第二导电类型基区向第一导电类型基区的延伸方向上形成凸起部。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110610858B
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN201810619708.3
申请日：2018-06-15
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L21/332 , H01L29/744
Abstract: 本发明公开了一种门极换流晶闸管及其制造方法。所述晶闸管包括P+透明发射阳极、N′缓冲层、N‑基区、P基区以及N+发射区，其中，所述N′缓冲层以及所述P基区中分别构造有至少一个少子寿命低于其他区域的低少子寿命区。相较于现有技术，本发明所提出的门极换流晶闸管在提升关断能力，降低关断损耗的同时，对通态压降影响很小。
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公开(公告)号：CN112363040A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011187514.4
申请日：2020-10-29
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: G01R31/26
Abstract: 本申请提供的一种功率半导体器件门极驱动检测电路及其控制方法，该电路包括门阴极电压检测单元，用于检测所述功率半导体器件的门极和阴极之间的电压差；高压检测单元，用于检测所述功率半导体器件的阳极和阴极之间的电压差；逻辑单元，用于在接收到所述外部控制系统发出的外部控制信号时输出第一控制信号，以及接收所述第一检测信号和所述第二检测信号并分别对所述第一检测信号和所述第二检测信号对应的电压差进行判断；触发单元，用于根据所述逻辑单元输出的控制信号生成触发信号，以控制所述功率半导体器件导通。检测电路组成元件简洁、可靠，不仅降低了驱动电路的复杂程度，还节约成本，可广泛应用于功率半导体型器件的驱动电路中。
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公开(公告)号：CN111834451A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910332896.6
申请日：2019-04-23
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/749 , H01L29/745 , H01L29/08 , H01L21/332
Abstract: 本发明公开了一种逆阻型门极换流晶闸管及其制造方法。晶闸管的层状结构竖直方向自下而上依次包括：P+阳极发射区、P阳极区、N-基区、P基区、P+基区、半埋于所述P+基区顶部的多个N+发射区；其中，在从正上方俯视晶闸管的方向上，多个N+发射区在以晶闸管的芯片中心为圆心的多个同心圆内沿圆弧均匀排布；P+阳极发射区包括P1+阳极发射区和水平方向环绕P1+阳极发射区的P2+阳极发射区，所述P2+阳极发射区位于所述P+阳极发射区的在远离门极引出端位置的N+发射区下方的区域以及所述P+阳极发射区的在所述晶闸管边缘终端位置的区域。
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公开(公告)号：CN114220845B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202111539843.5
申请日：2021-12-15
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
Abstract: 本申请提供一种功率半导体器件，包括晶圆，以及设置于所述晶圆表面的多个第一阴极梳条和门极；其中，所述晶圆表面划分为具有相同圆心的多个同心圆环区和多个同心扇形区，所述多个同心圆环区和所述多个同心扇形区交叠以限定出多个图形区，所述多个第一阴极梳条间隔设置于所述多个图形区内；设置于同一所述图形区内的各个所述第一阴极梳条与该图形区的径向对称轴平行，且沿其所在的所述圆环区的内环排布；各个所述图形区内所述第一阴极梳条的排布间距沿与所述门极的径向距离的增加的方向先减小后增大。图形区内的阴极梳条的间距随其与门极的径向距离变化进行变化设计，提升了阴极梳条动态开关均匀性，有利于提升大面积芯片的关断能力。
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公开(公告)号：CN114220845A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111539843.5
申请日：2021-12-15
Applicant: 株洲中车时代半导体有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L29/417 , H01L29/423 , H01L29/745
Abstract: 本申请提供一种功率半导体器件，包括晶圆，以及设置于所述晶圆表面的多个第一阴极梳条和门极；其中，所述晶圆表面划分为具有相同圆心的多个同心圆环区和多个同心扇形区，所述多个同心圆环区和所述多个同心扇形区交叠以限定出多个图形区，所述多个第一阴极梳条间隔设置于所述多个图形区内；设置于同一所述图形区内的各个所述第一阴极梳条与该图形区的径向对称轴平行，且沿其所在的所述圆环区的内环排布；各个所述图形区内所述第一阴极梳条的排布间距沿与所述门极的径向距离的增加的方向先减小后增大。图形区内的阴极梳条的间距随其与门极的径向距离变化进行变化设计，提升了阴极梳条动态开关均匀性，有利于提升大面积芯片的关断能力。
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