[发明专利]一种半导体集成芯片和IGBT模块在审

专利信息
申请号: 202010879846.2 申请日: 2020-08-27
公开(公告)号: CN114121946A 公开(公告)日: 2022-03-01
发明(设计)人: 李迪;刘武平;宁旭斌;肖海波;肖强 申请(专利权)人: 株洲中车时代半导体有限公司
主分类号: H01L27/08 分类号: H01L27/08;H01L25/18
代理公司: 北京风雅颂专利代理有限公司 11403 代理人: 曾志鹏
地址: 412001 湖南省株洲市石峰*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 半导体 集成 芯片 igbt 模块
【权利要求书】:

1.一种半导体集成芯片,其特征在于,包括:第一半导体器件和第二半导体器件,

第一半导体器件包括第一导电类型的第一半导体区和第二导电类型的第二半导体区,以及包括分别与所述第一半导体区、第二半导体区相连的第一电极、第二电极,

其中,所述第一电极裸露所述第一半导体区的第一部分,所述第二半导体器件位于所述第一部分上方。

2.根据权利要求1所述的半导体集成芯片,其特征在于,所述所述第一半导体器件元胞区和包围所述元胞区的终端区,

所述第一半导体区和第一电极均位于所述元胞区中,所述第一部分位于所述元胞的中心处或者所述第一部分位于所述元胞的边缘区,所述边缘区与所述中心处的距离大于所述边缘区到所述终端的距离。

3.根据权利要求1所述的半导体集成芯片,其特征在于,所述第一半导体器件为快速恢复二极管,所述第二半导体器件为温度传感器,

所述第一导电类型为P型和N型中的一种类型,所述第二导电类型为所述P型和N型中的另一种类型。

4.根据权利要求3的半导体集成芯片,其特征在于,所述第一部分上方设置有隔离层,所述温度传感器设置在所述第一隔离区上,

所述第一半导体区上设置有第二隔离区,所述第二隔离区裸露至少部分所述第一半导体区,所述第一电极穿过所述第二隔离区与所述第一半导体区相连,

所述第一隔离区和第二隔离均为氧化隔离。

5.根据权利要求4的半导体集成芯片,其特征在于,所述温度传感器为多晶硅二极管,

所述多晶硅二极管包括第一导电类型的第一多晶硅区和第二导电类型的第二多晶硅区,以及包括分别与所述第一多晶硅区、第二多晶硅区相连的第三电极、第四电极,

所述第一多晶硅区位于所述第一隔离区上,所述第二多晶硅区为在所述第一多晶硅的部分区域进行第二导电类型的掺杂形成的多晶硅掺杂区,

或者所述第二多晶硅区位于所述第一隔离区上,所述第一多晶硅区为在所述第二多晶硅的部分区域进行第一导电类型的掺杂形成的多晶硅掺杂区。

6.根据权利要求2的半导体集成芯片,其特征在于,所述第二半导体区包括第一层第二半导体区和位于所述第一层第二半导体区的第一表面上方的第二层第二半导体区,所述第二层第二半导体区为所述第一半导体器件的漂移区,

所述终端区包括与所述第一半导体区的导电类型相同的隔离环,

所述隔离环和所述第一半导体区为形成于所述所述第二层第二半导体区中的深阱区,

所述第一层第二半导体区的第二表面与所述第二电极相连,所述第二表面为与所述第一表面相对的面。

7.根据权利要求5的半导体集成芯片,其特征在于,所述第一导电类型为P型,所述第二导电类为N型,

所述第一电极为所述快速恢复二极管的阳极,所述第二电极为所述快速恢复二极管的阴极,

所述第三电极为所述多晶硅二极管的阳极,所述第四电极为所述多晶硅二极管的阴极,

所述第四电极与所述第一电极相连。

8.根据权利要求6的半导体集成芯片,其特征在于,所述第二半导体区还包括位于所述第一层第二半导体区和第二层第二半导体区中之间的缓冲区,

所述第二电极为图案化的金属层。

9.一种IGBT模块,其特征在于,包括:封装体、IGBT芯片和权利要求1至8中任意一项所述的半导体集成芯片,

所述IGBT芯片和所述半导体集成芯片位于所述封装体内,所述IGBT芯片上的I/O端子和半导体集成芯片上的I/O端子至少部分裸露在所述封装体外,

所述第一半导体器件为快速恢复二极管,所述第二半导体器件为温度传感器。

10.根据权利要求8所述的IGBT模块,其特征在于,所述IGBT芯片上集成有电流传感器,

所述温度传感器的阴极和所述快速恢复二极管的阳极在所述封装体内部相连,

所述IGBT芯片的栅结构为平面栅或沟槽栅。

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