申请/专利权人：江苏宏微科技股份有限公司

申请日：2017-12-22

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN107942615B

主分类号：G03F1/50

分类号：G03F1/50;G03F1/60

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2018.05.15#实质审查的生效;2018.04.20#公开

摘要：本发明属于电动汽车晶体管技术领域，尤其涉及一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构。其包括IGBT或MOSFET版，所述IGBT或MOSFET版上间隔设置若干列沟槽，所述同一列沟槽重复断开，所述同一列沟槽断开间距0.6um，所述同一列沟槽断开间距的中间设置发射极接触孔，所述发射极接触孔与相邻所述沟槽之间的间距0.2um，相邻两列所述沟槽错位设置并横向连接，相邻两列所述沟槽之间的间距为0.2um。本发明通过沟槽以及发射极接触孔的版图设计使得元胞尺寸缩小，沟道密度增加，从而电流密度大大提高，IGBT或MOSFET的芯片尺寸可大大减小，从而成本降低，同时整个设计的余量也会更加充分。

主权项：1.一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构，其特征在于：包括IGBT或MOSFET版，所述IGBT或MOSFET版上间隔设置若干列沟槽，同一列沟槽重复断开，所述同一列沟槽断开间距0.6um，所述同一列沟槽断开间距的中间设置发射极接触孔，所述发射极接触孔与相邻所述沟槽之间的间距为0.2um，相邻两列所述沟槽错位设置并横向连接，相邻两列所述沟槽之间的间距为0.2um；第n列所述沟槽的顶端与第n+1列所述的沟槽的底端连接，第n+1列所述的沟槽的顶端连接第n+2列所述沟槽的中部，所述第n+2列的沟槽的顶端与第n+3列所述的沟槽的底端连接，第n+3列所述的沟槽的顶端连接第n+4列所述沟槽的中部，以此类推构成二维排布沟槽；所述沟槽的长度大于1.6um，且小于10um。

全文数据：一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构技术领域[0001]本发明属于电动汽车晶体管技术领域，尤其涉及一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构。背景技术[0002]随着电动汽车等行业的快速发展，对绝缘栅双极形晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管（以下简称IGBT或MOSFET提出了更高的挑战，其中之一就是要求功率容量不断增大，即意味着IGBT的单位电流密度尽可能高。为达到该目的，一种很有效的措施为将其芯片元胞尺寸一再缩小，以提高其电流密度，现今一些先进的技术可以将IGBT元胞尺寸缩小到0.8um，电流密度可以达到380Acm2。然而元胞尺寸继续缩小则受到了实际工艺能力、工艺设计规则的限制，其中最关键的一项即受到IGBT发射极孔或MOSFET源极孔本身的工艺尺寸及其到trench沟槽的设计规则限制，使得IGBT或MOSFET元胞尺寸的继续缩小变得极为困难甚至不可行。发明内容[0003]针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种基于沟槽或复合沟槽，缩小IGBT或MOSFET元胞尺寸，提高电流密度、降低成本的电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构。[0004]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：[0005]一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构，其包括IGBT或MOSFET版，所述IGBT或MOSFET版上间隔设置若干列沟槽，所述同一列沟槽重复断开，所述同一列沟槽断开间距0.6um，所述同一列沟槽断开间距的中间设置发射极接触孔，所述发射极接触孔与相邻所述沟槽之间的间距为0.2um，相邻两列所述沟槽错位设置并横向连接，相邻两列所述沟槽之间的间距为〇.2um。[0006]上述的一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构，其第n列所述沟槽的顶端与第n+1列所述的沟槽的底端连接，第n+1列所述的沟槽的顶端连接第n+2列所述沟槽的中部，所述第n+2列的沟槽的顶端与第n+3列所述的沟槽的底端连接，第n+3列所述的沟槽的顶端连接第n+4列所述沟槽的中部，以此类推构成二维排布沟槽。[0007]该种设计解决了现有因为IGBT发射极孔或MOSFET源极孔本身的工艺尺寸及其到trench沟槽的设计规则限制，使得IGBT或MOSFET元胞尺寸的继续缩小变得极为困难甚至不可行。[0008]上述的一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构，其所述沟槽长度大于1.6um，且小于10um。本发明主要应用于电动汽车用晶体管领域，但并不仅限于此，还包括一些其他对IGBT或MOSFET需要高电流密度、小体积需求的应用领域。[0009]有益效果：[0010]本发明通过沟槽以及接触孔的特殊连接设计，保证满足现有工艺能力的设计规则，使得IGBT或者MOSFET的元胞尺寸缩小，沟道密度增加，从而电流密度大大提高，同时合理的沟槽断开密度可保证其沟道损失尽量减小且开通均匀性不降低，相比同样电流的要求，IGBT或MOSFET的芯片尺寸可大大减小，从而成本降低，同时整个设计的余量也会更加充分。附图说明[0011]下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；[0012]图1为本发明的结构示意图。具体实施方式[0013]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。[00M]实施例[0015]参照图1，本发明包括IGBT或MOSFET版1，所述IGBT或MOSFET版1上间隔设置若干列沟槽2,所述同一列沟槽2重复断开，所述同一列沟槽2断开间距0.6um，所述同一列沟槽2断开间距的中间设置发射极接触孔3，所述发射极接触孔3与相邻所述沟槽2之间的间距为0.2um，相邻两列所述沟槽2错位设置并横向连接，第n列所述沟槽2的顶端与第n+1列所述的沟槽2的底端连接，第n+1列所述的沟槽2的顶端连接第n+2列所述沟槽2的中部，所述第n+2列的沟槽2的顶端与第n+3列所述的沟槽2的底端连接，第n+3列所述的沟槽2的顶端连接第n+4列所述沟槽2的中部，以此类推构成二维排布沟槽。相邻两列所述沟槽2之间的间距为0.211111。所述沟槽2长度大于1.611111，且小于1〇111]1。[0016]本发明整个元胞尺寸可以缩小至〇.4um,这意味着沟道密度增加一倍，整个电流密度增加一倍。同一列沟槽不再连续，呈重复断开，相邻两列沟槽间距0.2um，接触孔不再位于相邻两列沟槽之间，而是出于同一列断开沟槽之间，同时断开沟槽间距满足插入接触孔宽0•2um，距离上下断开沟槽0•2um，即同列沟槽断开间距为〇.6um，为保证断开沟槽也能连接栅极电极，故第n列沟槽与n+1列沟槽横向连接，整个版图设计沟槽由一维排布变为增加横向的二维排布。沟槽断开与插入接触孔的密度，因为沟槽断开，即该区域不会形成沟道，所以沟槽断开过密，会损失一部分沟道，若沟槽断开过疏，会导致接触孔过少，整个器件导通不甚均匀，所以一般断开沟槽长度大于1.6um，小于10um。[0017]本发明通过沟槽以及接触孔的特殊连接设计，保证满足现有工艺能力的设计规则，使得IGBT或者MOSFET的元胞尺寸缩小，沟道密度增加，从而电流密度大大提高，同时合理的沟槽断开密度可保证其沟道损失尽量减小且开通均匀性不降低，相比同样电流的要求，IGBT或MOSFET的芯片尺寸可大大减小，从而成本降低，同时整个设计的余量也会更加充分。[0018]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

权利要求：1.一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构，其特征在于：包括IGBT或MOSFET版，所述IGBT或M0SFET版上间隔设置若干列沟槽，所述同一列沟槽重复断开，所述同一列沟槽断开间距0•6um，所述同一列沟槽断开间距的中间设置发射极接触孔，所述发射极接触孔与相邻所述沟槽之间的间距为〇.2um，相邻两列所述沟槽错位设置并横向连接，相邻两列所述沟槽之间的间距为〇.2um。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构，其特征在于：第n列所述沟槽的顶端与第n+1列所述的沟槽的底端连接，第n+1列所述的沟槽的顶端连接第n+2列所述沟槽的中部，所述第n+2列的沟槽的顶端与第n+3列所述的沟槽的底端连接，第n+3列所述的沟槽的顶端连接第n+4列所述沟槽的中部，以此类推构成二维排布沟槽。3.根据权利要求1所述的—种电动汽车用IGBT或M0SFET版图结构，其特征在于:所述沟槽长度大于1.6um，且小于l〇ura〇

百度查询： 江苏宏微科技股份有限公司 一种电动汽车用IGBT或MOSFET版图结构

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