[发明专利]一种功率半导体芯片及其制备方法有效
申请号: | 201310259232.4 | 申请日: | 2013-06-26 |
公开(公告)号: | CN103325838A | 公开(公告)日: | 2013-09-25 |
发明(设计)人: | 刘国友;覃荣震;黄建伟;罗海辉 | 申请(专利权)人: | 株洲南车时代电气股份有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/739;H01L21/336;H01L21/331 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 王宝筠 |
地址: | 412001 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 功率 半导体 芯片 及其 制备 方法 | ||
1.一种功率半导体芯片,包括N个并联的元胞单元,其特征在于,至少一个所述元胞单元包括,
设置有半导体结构的衬底,所述衬底表面包括第一子表面、第二子表面和第三子表面,所述第三子表面为所述衬底表面中心所在的区域,第二子表面包围所述第三子表面,第一子表面包围所述衬底表面第二子表面;
依次形成于所述第一子表面之上的栅氧化层、多晶硅层,所述多晶硅层由第一区域和第二区域组成,所述第一区域至少包括第一子区域,所述第一子区域为位于所述多晶硅层靠近边缘的外围闭合区域;
所述元胞单元还包括形成于所述第一区域之上的金属硅化物层、覆盖所述第二区域和所述衬底第二子表面之上的绝缘层、覆盖所述绝缘层和所述金属硅化物层的钝化层、以及覆盖所述钝化层和所述衬底第三子表面的金属化层。
2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述第一区域的上表面低于所述第二区域的上表面。
3.根据权利要求1或2所述的芯片,其特征在于,所述第一子区域的宽度在1~5μm之间。
4.根据权利要求3所述的芯片,其特征在于,所述第一子区域的边缘轮廓与所述元胞单元的边缘轮廓相似。
5.根据权利要求4所述的芯片,其特征在于,所述第一区域的中心与所述元胞单元的中心重合。
6.根据权利要求5所述的芯片,其特征在于,所述第一区域还包括位于所述第一子区域内侧的第二子区域,所述第二子区域的边缘轮廓与所述第一子区域的边缘轮廓相同,且所述第一子区域和所述第二子区域之间的距离大于5μm并且小于所述元胞单元宽度的1/2。
7.根据权利要求6所述的芯片,其特征在于,所述第一区域还包括均匀分布在所述第一子区域和第二子区域之间的至少一个第三子区域;所述第三子区域的边缘轮廓与所述第一子区域的边缘轮廓相似,相邻所述子区域之间的间距为5~10μm。
8.根据权利要求6所述的芯片,其特征在于,所述第一区域还包括均匀分布在所述第一子区域和所述第二子区域之间的若干个第四子区域。
9.根据权利要求8所述的芯片,其特征在于,所述第四子区域的中心关于所述元胞单元的中心成中心对称分布。
10.根据权利要求8或9所述的芯片,其特征在于,所述第一区域还包括至少一条连接第一子区域和第二子区域并贯穿至少一个所述第四子区域的连接条。
11.根据权利要求6所述的芯片,其特征在于,所述第一区域还包括均匀分布在所述第三子区域上的若干个第四子区域。
12.根据权利要求11所述的芯片,其特征在于,所述第一区域还包括至少两条连接第一子区域和所述第二子区域的连接条,相邻所述连接条之间的夹角相等。
13.一种功率半导体芯片的制备方法,所述功率半导体芯片包括N个并联的元胞单元,其特征在于,所述元胞单元的制备方法,包括,
提供一设置有半导体结构的衬底,所述衬底表面包括第一子表面、第二子表面和第三子表面,所述第三子表面为所述第一表面中心所在的区域,第二子表面包围所述第三子表面,第一子表面包围所述第二子表面;
在所述第一子表面的上方依次形成栅氧化层、多晶硅层;
在所述多晶硅层和所述衬底第二子表面的上方形成覆盖所述多晶硅层和所述衬底第二子表面的绝缘层;
在位于所述第一子表面上方的所述绝缘层上方形成预定刻蚀窗口,所述预定刻蚀窗口至少包括第一子窗口,所述第一子窗口位于所述第一子表面上方的所述绝缘层的靠近边缘的外围闭合区域的上方;
依据所述预定刻蚀窗口对所述绝缘层进行刻蚀,直至刻穿所述预定刻蚀窗口内的绝缘层并露出所述多晶硅层;
在所述露出的多晶硅层上方淀积一层预定金属层;
对所述预定金属层进行退火处理,使其与其下方的所述多晶硅层反应生成一层金属硅化物层;
在所述绝缘层和所述金属硅化物层上方形成钝化层;
形成一覆盖所述钝化层以及所述衬底的第三子表面的金属化层。
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