專利名稱：大電流整晶圓全壓接平板式封裝的igbt及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IGBT器件，特別是指一種大電流整晶圓全壓接平板式封裝的 IGBT及其制造方法。
背景技術(shù)：
包括晶閘管和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)在內(nèi)的大功率電力半導(dǎo)體開關(guān)器件廣泛應(yīng)用于電機(jī)節(jié)能、新能源、輸變電、軌道交通、冶金、化工等領(lǐng)域，是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一。對該類器件的性能要求一般包括高電壓(3300 至10000伏特)、大電流(500至5000安培)、低導(dǎo)通及開關(guān)功耗、良好的開關(guān)可控性、較大的安全工作區(qū)、良好的導(dǎo)熱性能、耐熱沖擊能力和長期可靠性。而現(xiàn)有的大功率電力半導(dǎo)體開關(guān)器件存在以下不足
1、大功率晶閘管(包括門極關(guān)斷晶閘管GT0)—般采用整晶圓單管的半導(dǎo)體制造方式及雙面壓力接觸平板型封裝形式(包括燒結(jié)或全壓接形式)，能夠提供高電壓、大電流、低導(dǎo)通功耗、良好的導(dǎo)熱性能及耐熱沖擊能力。但是晶閘管的缺點(diǎn)在于其有限的開關(guān)可控性和安全工作區(qū)、較大的開關(guān)功耗以及復(fù)雜的短路保護(hù)電路要求。晶閘管的這些缺點(diǎn)限制了大容量電力電子換流器設(shè)計(jì)的效率、工作頻率、體積及成本。2、集成門極換流晶閘管(IGCT)在GTO的基礎(chǔ)上增加了集成門極換流電路，在保持晶閘管的高電壓、大電流、低導(dǎo)通功耗、良好的導(dǎo)熱性能及耐熱沖擊能力的同時(shí)，改善了器件的安全工作區(qū)，提高了系統(tǒng)的工作頻率。但是IGCT仍存在著晶閘管有限的開關(guān)可控性和復(fù)雜的短路保護(hù)電路等弱點(diǎn)。另外IGCT集成門極換流電路增加了制造成本。IGCT采用的仍然是晶間管整晶圓單管的半導(dǎo)體制造方式及雙面壓力接觸平板型封裝形式。3、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是國際上公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命的最具代表性的產(chǎn)品，是目前電力電子技術(shù)領(lǐng)域中最具有優(yōu)勢的功率器件之一。IGBT目前采用是典型的集成電路制造方式(即單個(gè)晶圓最終分割為多個(gè)器件芯片)及多芯片的模塊封裝形式。IGBT能夠提供高工作電壓、低開關(guān)功耗、簡單的門極電壓控制、良好的開關(guān)可控性和安全工作區(qū)以及簡單的短路保護(hù)措施等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛的應(yīng)用于高頻中小容量的電力電子系統(tǒng)。但是傳統(tǒng)的IGBT模塊由于采用了鋁引線和陶瓷覆銅基片的多芯片并聯(lián)的封裝方式，只能靠低層陶瓷基片散熱，其散熱性能、耐熱沖擊能力、導(dǎo)通電流能力及可靠性均低于同等電壓等級的晶閘管或IGCT。IGBT的這些缺點(diǎn)限制了其在大容量電力電子換流系統(tǒng)中的應(yīng)用。近年來，少數(shù)IGBT廠商也嘗試采用了雙面散熱壓力接觸式(壓裝式)的IGBT封裝，但是由于仍然受到IGBT多芯片并聯(lián)的結(jié)構(gòu)限制，其成本大大超過而散熱性能和耐熱沖擊能力卻低于傳統(tǒng)晶閘管雙面壓力接觸平板型封裝。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種大電流、高工作電壓、低開關(guān)功耗、散熱效果好的整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT及其制造方法。
本發(fā)明采用下述技術(shù)方案包括一個(gè)整晶圓和全壓接平板式封裝，所述的整晶圓由多個(gè)獨(dú)立的IGBT器件區(qū)構(gòu)成，每個(gè)IGBT器件區(qū)又由多個(gè)IGBT單元并聯(lián)組成，所有IGBT 器件區(qū)的集電極并聯(lián)為總集電極，每個(gè)IGBT器件區(qū)單獨(dú)引出發(fā)射極，所有IGBT器件區(qū)的門極用互聯(lián)線連接到位于晶圓中心的總門極，其中門極漏電流過大的IGBT器件區(qū)的門極不與總門極連接；所述的全壓接平板式封裝由發(fā)射極金屬電極板、集電極金屬電極板、與 IGBT晶圓上總門極接觸連接的彈簧針、外接門極導(dǎo)線、發(fā)射極金屬墊片、集電極金屬墊片和陶瓷外殼構(gòu)成，以上部件通過壓力接觸的方式進(jìn)行封裝，其中發(fā)射極金屬墊片將各個(gè)IGBT 器件區(qū)的發(fā)射極并聯(lián)后連接到發(fā)射極金屬電極板上，集電極與發(fā)射極之間漏電流過大的 IGBT器件區(qū)的發(fā)射極不與發(fā)射極金屬墊片間連接。一種大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT制造方法，包括以下步驟
1)在N型摻雜的硅晶圓的正表面形成IGBT單元的柵氧層和多晶硅門極；
2)在所述的硅晶圓正表面形成IGBT單元的P型基區(qū)、N+型源區(qū)和P+型接觸區(qū)；
3)在所述的硅晶圓背表面形成IGBT單元的P型發(fā)射區(qū)和N型電場截止區(qū)；
4)在所述的硅晶圓正表面形成IGBT單元的發(fā)射極和門極的金屬電極；
5)在所述的硅晶圓背表面形成IGBT單元的發(fā)射極金屬電極；
6)對所述的硅晶圓進(jìn)行電性能測試；
7)對門極漏電流過大的IGBT器件區(qū)切斷其門極與整晶圓總門極之間的連接；對集電極與發(fā)射極之間漏電流過大的IGBT器件區(qū)截?cái)嗥浒l(fā)射極與整晶圓總發(fā)射極之間的連接；
8)將發(fā)射極金屬電極板、發(fā)射極金屬墊片、IGBT晶圓、與IGBT整晶圓上總門極接觸連接的彈簧針、外接門極導(dǎo)線、集電極金屬墊片、集電極金屬電極板和陶瓷外殼通過壓力接觸的方式進(jìn)行全壓接平板式封裝。上述大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT制造方法中，所述步驟7)中將門極漏電流過大的IGBT器件區(qū)用激光束切斷其門極與整晶圓總門極之間的連接。上述大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT制造方法中，所述步驟7)中將集電極與發(fā)射極之間漏電流過大的IGBT器件區(qū)通過改變陰極金屬連接墊片的圖形斷開其發(fā)射極與晶圓總發(fā)射極之間的接觸。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)效果是
(1)本發(fā)明將整晶圓上的各IGBT器件區(qū)單獨(dú)引出發(fā)射極并共用集電極，共用整晶圓的外沿作為電場邊緣終止區(qū)，實(shí)現(xiàn)了大電流IGBT整晶圓器件，保持了 IGBT高工作電壓、低開關(guān)功耗、簡單門極電壓控制、良好的開關(guān)可控性和安全工作區(qū)以及簡單的短路保護(hù)措施等方面的優(yōu)點(diǎn)，解決了 IGBT單元之間性能匹配的問題，提高了電流導(dǎo)通能力，為大容量電力電子換流系統(tǒng)的革新與改善提供了可能性。(2)本發(fā)明將傳統(tǒng)晶閘管的全壓接平板型封裝形式應(yīng)用于大電流整晶圓IGBT器件的封裝，大大提高了大電流IGBT器件的導(dǎo)熱性能和耐熱沖擊能力，降低了大容量電力電子換流系統(tǒng)的復(fù)雜程度及成本。(3)本發(fā)明所采用的雙面壓力接觸式封裝不存在各種金屬或非金屬材料之間的強(qiáng)制性鍵合，解決了傳統(tǒng)的多芯片IGBT模塊中由于各種封裝材料熱膨脹系數(shù)差異造成的鋁引線及焊接界面熱機(jī)械疲勞失效的問題，提高了 IGBT器件的長期可靠性。(4)整晶圓IGBT器件采用整個(gè)晶圓的外沿作為共用邊緣終止區(qū)以及單一的總門電極，節(jié)省了單個(gè)IGBT芯片所必需的單獨(dú)邊緣終止區(qū)及門電極結(jié)構(gòu)，提高了晶圓面積利用率，降低了 IGBT器件的制造成本。


圖1是本發(fā)明中整晶圓IGBT器件電路圖。圖2是本發(fā)明中IGBT器件晶圓結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中IGBT器件局部剖解面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中整晶圓IGBT器件封裝結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖5是本發(fā)明中整晶圓IGBT器件封裝完畢后外形示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。公知的每一片傳統(tǒng)的IGBT晶圓含有幾十至數(shù)百個(gè)相同的IGBT芯片，這些IGBT芯片在半導(dǎo)體晶圓工藝與測試完成后會被切割成長方形獨(dú)立的芯片。每顆IGBT芯片通常由成千上萬個(gè)IGBT單元并聯(lián)而成，其中每個(gè)單元的發(fā)射極，門極和集電極都通過金屬或多晶硅膜分別連接在一起。此外每顆IGBT芯片沿其邊緣一周的部分芯片面積被用做邊緣電場中止區(qū)，以保證器件的擊穿電壓。本發(fā)明提供一種大電流整晶圓的IGBT器件，其電路如圖1所示。作為一個(gè)單一器件，IGBT晶圓1由多個(gè)獨(dú)立的IGBT器件區(qū)2構(gòu)成，而每個(gè)IGBT器件區(qū)2又由多個(gè)IGBT單元3并聯(lián)組成。每個(gè)IGBT器件區(qū)2都有自己獨(dú)立的發(fā)射極4并共用一個(gè)總集電極5。所有IGBT器件區(qū)的門極6都通過金屬或多晶硅總門極金屬分布連線7連接到位于晶圓中心的總門極8。本發(fā)明中IGBT晶圓結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖2中晶圓只顯示了 8個(gè)獨(dú)立的IGBT器件區(qū)，這是為了簡潔起見，也便于描述，實(shí)際上的IGBT晶圓可能由多達(dá)幾十個(gè)IGBT器件區(qū)構(gòu)成。IGBT晶圓1在圖2中由8個(gè)獨(dú)立的IGBT器件區(qū)構(gòu)成，其中每個(gè)IGBT器件區(qū)獨(dú)立的發(fā)射極4由IGBT晶圓1的正表面上經(jīng)過淀積刻蝕的金屬膜形成。位于IGBT晶圓1中心的總門極8和總門極金屬分布連線7也在該金屬膜上形成。IGBT晶圓1的直徑在70至200 毫米之間，IGBT器件區(qū)2的面積在1至30平方厘米之間。相鄰的IGBT器件區(qū)2之間盡管相對獨(dú)立但保持著較小的間距，因而不會在相鄰處造成電場的邊緣效應(yīng)及整個(gè)晶圓擊穿電壓的下降。IGBT晶圓1的所有IGBT器件區(qū)2不擁有自己的單獨(dú)的邊緣而是共用整個(gè)晶圓的外沿作為邊緣終止區(qū)。晶圓的邊緣終止區(qū)設(shè)計(jì)可采用場限制環(huán)、節(jié)終止擴(kuò)展、磨倒角或其他常見的終止區(qū)設(shè)計(jì)方式。圖3顯示了本發(fā)明中IGBT器件在總門極金屬分布連線7附近的局部剖面結(jié)構(gòu)，主要顯示了一個(gè)IGBT單元和門級電路聯(lián)線的結(jié)構(gòu)，并由以下幾個(gè)區(qū)域形成P+型摻雜體接觸區(qū)13、N+型摻雜源區(qū)12、P型基區(qū)11、N型摻雜漂移區(qū)14、N型摻雜電場截止區(qū)15、P+型發(fā)射區(qū)16、IGBT單元的多晶硅柵10、IGBT單元的柵氧化硅區(qū)18、門極多晶硅互連線9、總門極金屬分布連線7、P+型摻雜體接觸區(qū)13和部分N+型摻雜源區(qū)12被金屬發(fā)射電極4覆蓋，N+型摻雜源區(qū)12另一部分、P型基區(qū)11及N型摻雜漂移區(qū)4被柵氧化硅區(qū)18覆蓋，柵氧化硅區(qū)18上覆蓋多晶硅柵電極10，門極多晶硅互連線9被總門極金屬分布連線7覆蓋，門極多晶硅互連線9與多晶硅柵電極10在橫剖面以外相互連接，P+型發(fā)射區(qū)16被金屬集電極5覆蓋。N型摻雜漂移區(qū)14的電阻率在20至500歐姆一厘米之間，其厚度在40至 500微米之間。P型基區(qū)11的摻雜濃度一般在IO15至IO18厘米—3之間，節(jié)深在2至7微米之間。N+型摻雜源區(qū)12的摻雜濃度一般在IOw至IO21厘米—3之間，節(jié)深在0. 2至2微米之間。N+型摻雜源區(qū)12的摻雜濃度一般在IOw至IO21厘米—3之間，節(jié)深在0. 2至2微米之間。P+型摻雜體接觸區(qū)13的摻雜濃度一般在IOw至102°厘米—3之間，節(jié)深在0.2至2 微米之間。P+型發(fā)射區(qū)16的摻雜濃度一般在IO17至102°厘米—3之間，厚度在0.5至幾百微米之間。N型摻雜電場截止區(qū)15的摻雜濃度一般在IO15至IO19厘米—3之間，厚度在0. 5 至10微米之間。IGBT單元的柵氧化硅區(qū)18的厚度一般在10至100納米之間，其多晶硅柵10的厚度一般在0. 3至1微米之間。IGBT單元的發(fā)射極4和門極互聯(lián)線7的金屬膜厚度一般在4至50微米之間。IGBT單元的集電極5的金屬膜厚度一般在4至50微米之間。IGBT單元的寬度一般在10至100微米之間。本發(fā)明與傳統(tǒng)的IGBT器件結(jié)構(gòu)上不同之處在于，圖3所示的IGBT單元以及所在 IGBT獨(dú)立器件區(qū)中全部IGBT單元的多晶硅柵電極10均通過多晶硅互連線9和總門極金屬分布連線7連接到圖2所示的位于IGBT晶圓1中心的總門極8。如果通過測試手段確認(rèn)該 IGBT器件區(qū)為失效區(qū)域，可以用激光束或其他手段斷開多晶硅互連線9或總門極金屬分布連線7與晶圓總門極8之間的連接，從而將失效的IGBT器件區(qū)從其他正常的IGBT器件區(qū)隔離出來。整晶圓IGBT的實(shí)現(xiàn)正是基于這一設(shè)計(jì)思想。圖3顯示了本發(fā)明中整晶圓全壓接平板型封裝的IGBT器件封裝分解結(jié)構(gòu)示意圖， 并由以下幾個(gè)部件形成=IGBT晶圓1，發(fā)射極金屬電極板19，集電極金屬電極板20，與圖2 中IGBT晶圓1上總門極8接觸連接的彈簧針21，外接門極導(dǎo)線M，發(fā)射極金屬墊片22，集電極金屬墊片23，陶瓷外殼25，以上部件通過壓力接觸的方式進(jìn)行封裝。其中發(fā)射極金屬墊片22將各個(gè)IGBT器件區(qū)的獨(dú)立發(fā)射極并聯(lián)起來，連接到發(fā)射極金屬電極板19。通常絕大部分失效的IGBT器件區(qū)是由于門極漏電流過大引起，但是如果個(gè)別失效的IGBT器件區(qū)是由于集電極與發(fā)射極之間漏電流過大引起，則可通過改變發(fā)射極金屬墊片22的圖形來斷開其獨(dú)立發(fā)射極4與發(fā)射極金屬電極板19之間的接觸。發(fā)射極金屬墊片22的圖形改變可以通過計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械或激光束加工手段來完成。圖5是顯示所述整晶圓全壓接平板型封裝的IGBT器件封裝完畢后外形示意圖。其外形完全相同于傳統(tǒng)的平板型封裝的晶閘管。本發(fā)明的制造方法詳細(xì)步驟描述如下
目前非穿通(non-punch-through)或軟穿通(soft punch-through)型 IGBT 的制造一般選用N型摻雜、高電阻率的區(qū)熔硅晶圓作為半導(dǎo)體起始材料，很多情況下需要通過半導(dǎo)體中子嬗變技術(shù)實(shí)現(xiàn)所需要的特高電阻率(如200歐姆一厘米以上)。穿通型 (punch-through) IGBT 一般選用在P+襯底上生長N型摻雜電場截止區(qū)和N型摻雜漂移區(qū)外延層的外延晶圓片率的區(qū)熔硅晶圓作為半導(dǎo)體起始材料。為了方便起見，以下所描述的制造流程主要以目前非穿通或軟穿通型IGBT的情況為例。首先使用二氧化硅生長工藝在N型的區(qū)熔硅晶圓的正表面形成IGBT單元的柵氧層18，隨后化學(xué)氣相淀積工藝形成多晶硅門極10 ；下一步利用光刻，離子注入，熱擴(kuò)散等工藝技術(shù)在硅晶圓正表面形成IGBT單元的P型基區(qū)11、N +型源區(qū)12和P+型體接觸區(qū)13 ；再利用公知的晶圓減薄，離子注入，熱擴(kuò)散等工藝技術(shù)在硅晶圓背表面形成IGBT單元的P 型發(fā)射區(qū)16和N型電場截止區(qū)15 ；然后利用光刻，電介質(zhì)薄膜及金屬薄膜淀積等工藝技術(shù)在所述的硅晶圓正表面形成IGBT單元的發(fā)射極金屬電極4、總門極金屬分布連線7及在硅晶圓背表面形成IGBT集電極金屬電極5。金屬電極薄膜可由電子束真空蒸發(fā)，真空熱蒸發(fā)， 濺射，電鍍或其他方法形成，該金屬膜的圖形則由普通光刻及腐蝕工藝完成。
當(dāng)晶圓基本工藝流程完成以后，可以利用晶圓探針臺和電性能測試儀對每個(gè)獨(dú)立的 IGBT器件區(qū)2進(jìn)行測試。如果所測門極漏電流低于設(shè)定指標(biāo)(例如幾個(gè)納安培)，該IGBT器件區(qū)2可視為正常合格區(qū)域，無需做進(jìn)一步處理。如果所測漏電流高于設(shè)定指標(biāo)，該IGBT 器件區(qū)2可視為失效區(qū)域，需用激光束或其他手段斷開其器件區(qū)門極6與晶圓總門極8之間的連線7。例如使用波長為535納米的綠色Nd :YAG激光束來燒斷多晶硅，鋁，銅，金等多種金屬聯(lián)線。當(dāng)所有的IGBT器件區(qū)完成測試及分離步驟之后，一個(gè)完整合格的IGBT晶圓 1就制造完成了。通常絕大部分失效的IGBT器件區(qū)是由于門極漏電流過大引起，但是如果個(gè)別失效的IGBT器件區(qū)是由于集電極與發(fā)射極之間漏電流過大引起，則可通過改變發(fā)射極金屬墊片22的圖形來斷開其獨(dú)立發(fā)射極4與發(fā)射極金屬電極板19之間的接觸。發(fā)射極金屬墊片22的圖形改變可以通過計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械或激光束加工手段來完成。最后將發(fā)射極金屬電極板、發(fā)射極金屬墊片、IGBT晶圓、與IGBT晶圓上總門極接觸連接的彈簧針、外接門極導(dǎo)線、集電極金屬墊片、集電極金屬電極板和陶瓷外殼通過壓力接觸的方式進(jìn)行全壓接平板式封裝。本發(fā)明中的全壓接平板型封裝與現(xiàn)有的全壓接平板型封裝工藝相同。本發(fā)明可適用于所有公知的IGBT半導(dǎo)體制成工藝，本發(fā)明具體實(shí)施方式
中的實(shí)施例只是優(yōu)選的實(shí)施例，并不是對發(fā)明的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)說明書的描述對本發(fā)明所作的形式和細(xì)節(jié)上的修改，均屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT，其特征在于包括一個(gè)整晶圓和全壓接平板式封裝，所述的整晶圓包括多個(gè)獨(dú)立的IGBT器件區(qū)，每個(gè)IGBT器件區(qū)又由多個(gè)IGBT 單元并聯(lián)組成，所有IGBT器件區(qū)的集電極并聯(lián)為總集電極，每個(gè)IGBT器件區(qū)單獨(dú)引出發(fā)射極，所有IGBT器件區(qū)的門極用互聯(lián)線連接到位于晶圓中心的總門極，其中門極漏電流過大的IGBT器件區(qū)的門極不與總門極連接；所述的全壓接平板式封裝由發(fā)射極金屬電極板、集電極金屬電極板、與IGBT晶圓上總門極接觸連接的彈簧針、外接門極導(dǎo)線、發(fā)射極金屬墊片、集電極金屬墊片和陶瓷外殼構(gòu)成，以上部件通過壓力接觸的方式進(jìn)行封裝，其中發(fā)射極金屬墊片將各個(gè)IGBT器件區(qū)的發(fā)射極并聯(lián)后連接到發(fā)射極金屬電極板上，集電極與發(fā)射極之間漏電流過大的IGBT器件區(qū)的發(fā)射極不與發(fā)射極金屬墊片間連接。
2.一種大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT制造方法，包括以下步驟1)在N型摻雜的硅晶圓的正表面形成IGBT單元的柵氧層和多晶硅門極；2)在所述的硅晶圓正表面形成IGBT單元的P型基區(qū)、N+型源區(qū)和P+型接觸區(qū)；3)在所述的硅晶圓背表面形成IGBT單元的P型發(fā)射區(qū)和N型電場截止區(qū)；4)在所述的硅晶圓正表面形成IGBT單元的發(fā)射極和門極的金屬電極；5)在所述的硅晶圓背表面形成IGBT單元的發(fā)射極金屬電極；6)對所述的硅晶圓進(jìn)行電性能測試；7)對門極漏電流過大的IGBT器件區(qū)切斷其門極與整晶圓總門極之間的連接；對集電極與發(fā)射極之間漏電流過大的IGBT器件區(qū)截?cái)嗥浒l(fā)射極與整晶圓總發(fā)射極之間的連接；8)將發(fā)射極金屬電極板、發(fā)射極金屬墊片、IGBT晶圓、與IGBT整晶圓上總門極接觸連接的彈簧針、外接門極導(dǎo)線、集電極金屬墊片、集電極金屬電極板和陶瓷外殼通過壓力接觸的方式進(jìn)行全壓接平板式封裝。
3..如權(quán)利要求2所述大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT制造方法，所述步驟7) 中將門極漏電流過大的IGBT器件區(qū)用激光束切斷其門極與整晶圓總門極之間的連接。
4.如權(quán)利要求2所述大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT制造方法，所述步驟7) 中將集電極與發(fā)射極之間漏電流過大的IGBT器件區(qū)通過改變陰極金屬連接墊片的圖形斷開其發(fā)射極與晶圓總發(fā)射極之間的接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT及其制造方法。所述大電流整晶圓全壓接平板式封裝的IGBT包括一個(gè)IGBT整晶圓和全壓接平板式封裝，所述的整晶圓包括多個(gè)獨(dú)立的IGBT器件區(qū)，每個(gè)IGBT器件區(qū)由又多個(gè)IGBT單元并聯(lián)組成，所有IGBT器件區(qū)的集電極并聯(lián)為總集電極，每個(gè)IGBT器件區(qū)單獨(dú)引出發(fā)射極，所有工作狀態(tài)正常的IGBT器件區(qū)的門極用互聯(lián)線連接到位于晶圓中心的總門極而其發(fā)射極通過發(fā)射極金屬墊片并聯(lián)到總發(fā)射極金屬電極板。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了大電流IGBT整晶圓器件，保持了IGBT高工作電壓、低開關(guān)功耗、門極電壓控制簡單的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提高了器件電流導(dǎo)通能力，導(dǎo)熱性能，耐熱沖擊能力和長期可靠性，解決了IGBT單元之間性能匹配的問題。
文檔編號H01L27/102GK102270640SQ201110165859
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者尹新, 帥智康, 沈征, 羅安 申請人:湖南大學(xué)