[发明专利]一种IGBT栅极总线结构

说明书

本发明公开了一种IGBT栅极总线结构，包括衬底，沿衬底上表面一端从外到内依次设置的场氧化层和栅极多晶硅，场氧化层和栅极多晶硅之间留有空隙；还包括介质层，介质层覆盖于衬底的整个上表面以及场氧化层和栅极多晶硅的上表面，栅极多晶硅上表面的介质层内开设有栅极接触孔；使得栅极多晶硅的上表面避免出现台阶和不平整，当在栅极多晶硅上表面的介质层内刻蚀栅极接触孔时，不再受栅极多晶硅上表面不平整的影响，能够刻蚀出完整的栅极接触孔。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件技术领域，具体是一种IGBT栅极总线结构。

背景技术

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）芯片结合了MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管）和BJT（Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管）的优点，具有输进阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。其中，IGBT栅极总线具有使得芯片各处元胞同步开启等作用，合理设计栅极总线，可以有效提升IGBT芯片的性能。

图1是传统的栅极总线结构，包括场氧化层1、栅极多晶硅2、栅极金属3、栅极接触孔4等，栅极多晶硅2与场氧化层1交叠，且栅极多晶硅2位于场氧化层1的上方，由于场氧化层1具有一定的厚度，栅极多晶硅2在与场氧化层1交叠后，交界处很容易出现台阶导致栅极多晶硅2表面不平整；当在栅极多晶硅2上方的介质层5开设栅极接触孔4时，由于栅极多晶硅2表面不平整，极容易出现工艺缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IGBT栅极总线结构，以解决现有技术中栅极多晶硅表面不平整，当在栅极多晶硅上方的介质层开设栅极接触孔时，极容易出现工艺缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种IGBT栅极总线结构，包括衬底，沿衬底上表面一端从外到内依次设置的场氧化层和栅极多晶硅，场氧化层和栅极多晶硅之间留有空隙；

还包括介质层，介质层覆盖于衬底的整个上表面以及场氧化层和栅极多晶硅的上表面，栅极多晶硅上表面的介质层内开设有栅极接触孔。

进一步的，衬底的上表面上开设有有源区沟槽栅，有源区沟槽栅的一端延伸至栅极多晶硅的下方，有源区沟槽栅内填充有沟槽多晶硅，沟槽多晶硅与栅极多晶硅相连接。

进一步的，有源区沟槽栅靠近栅极多晶硅的一端与栅极接触孔远离场氧化层的一端之间的距离D＞0。

进一步的，场氧化层和栅极多晶硅之间相平行，有源区沟槽栅与栅极多晶硅之间相垂直。

进一步的，有源区沟槽栅的内表面及衬底的整个上表面均涂覆一层栅氧化层。

进一步的，介质层的上表面设有栅极金属，栅极接触孔内填充有导体，导体一端与栅极多晶硅相连接，另一端与栅极金属相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种IGBT栅极总线结构，在栅极多晶硅上表面的介质层内开设有栅极接触孔，由于场氧化层和栅极多晶硅沿衬底上表面一端从外到内依次设置，且场氧化层和栅极多晶硅之间留有空隙，使得栅极多晶硅的上表面避免出现台阶和不平整，当在栅极多晶硅上表面的介质层内刻蚀栅极接触孔时，不再受栅极多晶硅上表面不平整的影响，能够刻蚀出完整的栅极接触孔。

附图说明

图1是传统栅极总线的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种IGBT栅极总线结构一种状态时的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种IGBT栅极总线结构另一种状态时的结构示意图。