公开(公告)号：CN104409485A

公开(公告)日：2015-03-11

申请号：CN201410737058.4

申请日：2014-12-05

申请人： 国家电网公司 ,  国网智能电网研究院 ,  国网浙江省电力公司

发明人： 高明超 ,  王耀华 ,  赵哿 ,  刘江 ,  金锐 ,  温家良

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/423 ,  H01L21/265

CPC分类号： H01L29/7393 ,  H01L21/265 ,  H01L29/66325

摘要： 本发明涉及一种具有低反向传输电容抗闩锁结构的平面栅IGBT及制造方法，本发明在常规方法基础上对P阱注入进行改进，在P阱总注入剂量和总推阱时间不变的情况下采用P阱多次注入，多次推结方式，使得N+区下方P阱浓度更高，更有效的降低空穴电流流经路径的电阻，有效抑制IGBT器件大电流状态下的闩锁现象，电阻的降低同时可以降低通态压降。本发明在JFET区上方添加一层厚度1.0-1.5μm的场氧化层，减小IGBT器件的反向传输电容，降低器件关断时反向传输电容的放电时间，减小关断损耗；通过减小IGBT器件的反向传输电容同样可以达到避免短路测试时发生LC震荡的目的。

公开(公告)号：CN103531620A

公开(公告)日：2014-01-22

申请号：CN201310527108.1

申请日：2013-10-30

申请人： 国家电网公司 ,  国网上海市电力公司 ,  国网智能电网研究院

发明人： 刘江 ,  包海龙 ,  张宇 ,  刘隽 ,  车家杰 ,  赵哿 ,  高明超 ,  金锐

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331

CPC分类号： H01L29/7393 ,  H01L29/0615 ,  H01L29/66325

摘要： 本发明涉及半导体器件技术，具体涉及一种基于N型注入层的IGBT芯片及其制造方法。IGBT芯片包括有源区、终端区和栅极区，在所述有源区和所述终端区均设有N型注入层；所述N型注入层在有源区包括以下设置方式：所述N型注入层包围P-基区；所述N型注入层包围P-基区且延伸到栅氧化层的下方和所述N型注入层包围P-基区且未包围P-基区拐角处。还提供了一种IGBT芯片的制造方法，本发明中在IGBT设计时引入N型注入层，优化了终端区的设计，降低了终端区的尺寸。同时降低了有源区的饱和电压，提高了芯片的电流能力。本发明在不影响IGBT芯片其他性能的前提下，通过引入N型注入层，优化IGBT芯片各功能区域的比例，提高了IGBT芯片的电流能力。

公开(公告)号：CN104810283B

公开(公告)日：2019-03-12

申请号：CN201510240388.7

申请日：2015-05-13

申请人： 国网智能电网研究院 ,  国家电网公司

发明人： 高明超 ,  王耀华 ,  赵哿 ,  刘江 ,  李立 ,  金锐 ,  温家良

IPC分类号： H01L21/331 ,  H01L21/28

摘要： 本发明涉及一种适用于压接式封装的IGBT芯片制造方法，包括选取硅衬底并对所述硅衬底进行预处理；在所述硅衬底表面进行场氧化层生长，并对所述场氧化层进行刻蚀；制作栅氧化层和多晶硅栅电极；制作P阱和N阱；制作Spacer、P+型掺杂区和N+型掺杂区；在所述多晶硅栅电极上方形成正面电极EM2；在所述正面电极EM2外侧形成正面电极EM1；在所述硅衬底背面形成P+集电区；制作所述背面电极C。本发明提供的技术方案对工艺精度要求低，且节省流片成本。

公开(公告)号：CN105047706B

公开(公告)日：2019-02-05

申请号：CN201510542149.7

申请日：2015-08-28

申请人： 国网智能电网研究院 ,  国网河北省电力公司 ,  国家电网公司

发明人： 刘江 ,  赵哿 ,  高明超 ,  王耀华 ,  何延强 ,  吴迪 ,  刘钺杨 ,  乔庆楠 ,  李晓平 ,  董少华 ,  金锐 ,  温家良

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L21/331 ,  H01L29/06

摘要： 本发明提供一种低通态损耗IGBT及其制造方法，所述IGBT包括有源区、终端区和栅极区，所述有源区包括N‑衬底区、栅极氧化层、多晶硅栅极、P‑基区、N+发射区、P+集电区、发射极金属及集电极金属，所述有源区为元胞区，在所述有源区中设有空元胞结构。所述空元胞结构是通过牺牲元胞局部沟道形成的，所述元胞局部沟道是通过改变耐压环层、场氧层、多晶层、接触孔层中一种或几种组合而牺牲的。本发明制造方法通过在有源区引入无效元胞，改变了有源区PIN/PNP区域分布，优化IGBT元胞的电导调制效应，降低了IGBT饱和电压，提高了IGBT电流密度，降低了IGBT通态损耗。本发明制造的IGBT芯片在大功率密度、低通态损耗应用领域具有优势。

公开(公告)号：CN103178104B

公开(公告)日：2015-08-19

申请号：CN201310054020.2

申请日：2013-02-20

申请人： 国网智能电网研究院 ,  国家电网公司

发明人： 高明超 ,  王耀华 ,  刘江 ,  赵哿 ,  金锐

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331

摘要： 本发明涉及一种半导体器件多级场板终端结构及其制造方法。多级场板终端结构为阶梯结构，用于IGBT芯片和快恢复二极管FRD中，多级场板终端结构包括衬底区表面的栅极氧化膜和场氧化膜层、沉积在栅极氧化膜和场氧化膜层上的多晶硅栅极、沉积在场氧化膜层上的隔离氧化膜以及沉积在隔离氧化膜上的SiO2薄膜；在隔离氧化膜和SiO2薄膜之间设置SiOxNy层，SiOxNy层为腐蚀阻挡层。本发明提供的结构终端为五个台阶，终端面积小，对界面电荷不敏感，突破国外四台阶多级场板结构专利的封锁；多级场板场氧化膜层中间及SiO2薄膜下添加SiOxNy薄膜层作为腐蚀阻挡层，降低对工艺精度的要求，操作简单，由于SiOxNy具有良好的致密性，阻止外部杂质离子侵入的能力，提高器件的稳定性和可靠性。

公开(公告)号：CN104701153A

公开(公告)日：2015-06-10

申请号：CN201410853925.0

申请日：2014-12-31

申请人： 国家电网公司 ,  国网智能电网研究院 ,  国网北京市电力公司

发明人： 王耀华 ,  赵哿 ,  刘江 ,  刘钺杨 ,  高明超 ,  金锐 ,  温家良

IPC分类号： H01L21/28 ,  H01L21/285 ,  H01L21/67

CPC分类号： H01L21/28 ,  H01L21/285 ,  H01L21/28506

摘要： 本发明提出了一种金属电极制造装置，装置包括由下至上依次设置的载片台(1)、盖板(4)和固定件(5)，载片台(1)由在同一平面上的至少两块载片件组成，金属掩膜罩(2)跨放在其上；位于金属掩膜罩(2)上方的所述盖板(4)剖面为拉长的倒置凹槽，其两端的凸块支撑在所述载片件上；依据设于硅片上的芯片的电极形状敷设的金属掩膜罩(2)。使用该金属电极制造装置的金属电极制造方法在蒸镀过程中，金属通过金属掩膜罩的窗口到达硅片表面，在指定的区域淀积形成厚金属电极，减少了一次光刻和一次金属刻蚀工艺，缩短了加工周期，降低了生成成本。

公开(公告)号：CN103022114B

公开(公告)日：2015-04-29

申请号：CN201210432069.2

申请日：2012-11-02

申请人： 国网智能电网研究院 ,  国家电网公司

发明人： 刘江 ,  赵哿 ,  高明超 ,  金锐

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331

摘要： 本发明涉及一种IGBT芯片及其设计方法，具体涉及一种基于截止环的高压大功率IGBT芯片及其设计方法。截止环分布在终端基本单元及划片槽区域之间，用于与多晶场板或金属场板形成等电位，切断IGBT芯片表面漏电沟道，减少IGBT表面漏电；所述截止环应用在电网高压大功率的IGBT芯片中。本发明电网应用大功率IGBT截止环设计方法，将传统快恢复二极管的终端截止环设计应用于高压大功率IGBT芯片设计，工艺简单，适用不同终端结构IGBT芯片的设计，可行性强。

公开(公告)号：CN103035694A

公开(公告)日：2013-04-10

申请号：CN201210513798.0

申请日：2012-12-04

申请人： 国网智能电网研究院 ,  国家电网公司

发明人： 赵哿 ,  高明超 ,  刘江 ,  金锐

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L29/40 ,  H01L21/331 ,  H01L21/28

摘要： 本发明涉及电力电子领域的功率器件及其制造方法，具体涉及一种具有终端保护结构的IGBT芯片及其制造方法，终端保护结构包括P型连续场限环结构和多级场板结构；将所述P型连续场限环结构与多级场板结构通过接触孔电极互连结构和金属电极互连结构进行等电位连接。制造方法包括下述步骤：（一）制作IGBT芯片P型连续场限环结构；（二）制作IGBT芯片场氧化膜结构；（三）制作IGBT芯片栅极结构和多级场板部分结构；（四）制作IGBT芯片有源区结构和P型连续场限环的延伸结构；（五）制作IGBT芯片电极互连结构；（六）制作IGBT芯片钝化保护结构；（七）制作IGBT芯片背面结构。本发明在能够保证600V至6500V的IGBT器件耐压性能的同时，还缩小终端保护区域的面积，降低成本。

公开(公告)号：CN103022114A

公开(公告)日：2013-04-03

申请号：CN201210432069.2

申请日：2012-11-02

申请人： 国网智能电网研究院 ,  国家电网公司

发明人： 刘江 ,  赵哿 ,  高明超 ,  金锐

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331

摘要： 本发明涉及一种IGBT芯片及其设计方法，具体涉及一种基于截止环的高压大功率IGBT芯片及其设计方法。截止环分布在终端基本单元及划片槽区域之间，用于与多晶场板或金属场板形成等电位，切断IGBT芯片表面漏电沟道，减少IGBT表面漏电；所述截止环应用在电网高压大功率的IGBT芯片中。本发明电网应用大功率IGBT截止环设计方法，将传统快恢复二极管的终端截止环设计应用于高压大功率IGBT芯片设计，工艺简单，适用不同终端结构IGBT芯片的设计，可行性强。

公开(公告)号：CN204538033U

公开(公告)日：2015-08-05

申请号：CN201520304861.9

申请日：2015-05-13

申请人： 国网智能电网研究院 ,  国家电网公司

发明人： 高明超 ,  王耀华 ,  赵哿 ,  刘江 ,  李立 ,  金锐 ,  温家良

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L29/417

摘要： 本实用新型涉及一种适用于压接式封装的IGBT芯片，包括：硅衬底、设置在所述硅衬底上的场氧化层和栅氧化层、设置在所述栅氧化层上的多晶硅栅电极、设置在所述多晶硅栅电极上的隔离氧化层和设置在所述隔离氧化层上的正面金属电极EM1；在所述隔离氧化层与所述正面金属电极EM1间设置正面金属电极EM2。本实用新型提供的技术方案对工艺精度要求低，且节省流片成本。