一種新型柵結構及其制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種新型柵結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002]目前，半導體功率器件中的柵結構通常采用單pad環周邊匯流條的設計，此結構設計具有以下缺點:在器件開啟時柵電壓首先施加于柵pad上，再傳導到直接與柵pad相連的周邊元胞柵和匯流條上，柵電壓傳導到距離柵pad較遠的元胞柵上時通常產生較大的延遲，這種延遲會導致器件的開啟延遲，性能不穩定，甚至會導致器件損壞。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種新型柵結構及其制造方法，所述柵結構的網狀匯流條有助于柵電壓的擴展，大大緩解由于柵電壓擴展延遲造成的距柵pad較遠的元胞開啟延遲的問題，有助于提高器件性能的穩定性。
[0004]為了實現上述目的，本發明采取以下技術方案:
[0005]一種新型柵結構，所述柵結構包括同平面設置的至少一個具有電極引線的柵pad區域(11)，以柵pad區域(11)為中心的發射狀匯流條(12)和環狀匯流條(13)，所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)與周圍元胞柵相連。
[0006]所述的柵結構的第一優選技術方案，所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的交點處與周圍元胞柵相連。
[0007]所述的柵結構的第二優選技術方案，所述發射狀匯流條(12)的寬度為1?ΙΟΟΟμπι，數量為2?1000個。
[0008]所述的柵結構的第三優選技術方案，所述環狀匯流條(13)的寬度為1?1ΟΟΟμπι，數量為2?1000個，所述環的直徑為1?ΙΟΟΟΟΟμπι。
[0009]所述的柵結構的第四優選技術方案，所述柵pad區域(11)為多晶硅、單金屬層或復合金屬層。
[0010]所述的柵結構的第五優選技術方案，所述發射狀匯流條(12)由多晶硅、單金屬層或復合金屬層制備而成。
[0011]所述的柵結構的第六優選技術方案，所述環狀匯流條(13)由多晶硅、單金屬層或復合金屬層制備而成。
[0012]所述的柵結構的第七優選技術方案，所述多晶硅為p型或η型的簡并摻雜多晶硅，所述金屬為選自41^8、(:11、祖、11和￥中的一種或幾種組份的金屬。
[0013]—種所述柵結構的制造方法包括如下步驟:
[0014]1)在同一圖層上繪制所述柵pad區域(11)、所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的版圖；
[0015]2)制備所述柵pad區域(11)、所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的多晶硅層，并對其進行P型或η型的簡并摻雜；
[0016]3)于所述柵pad區域(11)上制備電極引線，隔離所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)與源電極或其他通流電極。
[0017]所述柵結構的制造方法的第一優選技術方案，所述步驟2)為沉積制備所述柵pad區域(11)、所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的單金屬或復合金屬層。
【附圖說明】
[0018]圖1:本發明的柵結構示意圖；其中:11柵pad區域；12發射狀匯流條；13環狀匯流條。
【具體實施方式】
[0019]以下結合具體實施例及附圖，對本發明進一步詳細說明，為了清楚和簡要起見，實際的實施例并不局限于說明書中所描述的這些技術特征。然而，應該理解的是，在改進任何一個所述實際實施例的過程中，多個具體實施例的決定必須是能夠實現改進人員的特定目標，例如，遵從行業相關和商業相關的限制，所述限制隨著實施例的不同而變化。而且，應該理解的是，前述改進的效果即使是非常復雜和耗時的，但是這對于知曉本發明益處的本領域技術人員來說仍然是常規技術手段。
[0020]實施例1
[0021]一種新型柵結構包括一個柵pad區域11、由柵pad區域11發出的發射狀匯流條12、環繞柵pad區域11的環狀匯流條13，在發射狀匯流條12和環狀匯流條13的交點處與周圍元胞柵相連;所述發射狀匯流條的數量為8個，寬度為20μπι;所述環狀匯流條的個數為2個，匯流條的寬度為20μπι，距柵pad較近的環的直徑為800μπι，距柵pad較遠的環的直徑為2000μπι;結構如示意圖1所示;所述柵pad區域11、發射狀匯流條12、環狀匯流條13由η型簡并摻雜多晶硅制備而成。
[0022]新型柵結構的具體制造方法如下:
[0023]1)在同一圖層上繪制所述柵pad區域11、所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13的版圖；
[0024]2)制備所述柵pad區域11、所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13的多晶硅層，并對其進行η型的簡并摻雜；
[0025]3)于所述柵pad區域11上制備電極引線，隔離所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13與源電極或其他通流電極。
[0026]實施例2
[0027]一種新型柵結構包括一個柵pad區域11、由柵pad區域11發出的發射狀匯流條12、環繞柵pad區域11的環狀匯流條13，在發射狀匯流條12和環狀匯流條13的交點處與周圍元胞柵相連;所述發射狀匯流條的數量為10個，寬度為18μπι;所述環狀匯流條的個數為3個，匯流條的寬度為15μπι，環的直徑依次為80(^111，150(^111，250(^111;結構如示意圖1所示;所述柵pad區域11、發射狀匯流條12、環狀匯流條13由Ag的單金屬層制備而成。
[0028]新型柵結構的具體制造方法如下:
[0029]1)在同一圖層上繪制所述柵pad區域11、所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13的版圖；
[0030]2)沉積制備所述柵pad區域11、所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13的Ag金屬層；
[0031]3)于所述柵pad區域11上制備電極引線，隔離所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13與源電極或其他通流電極。
[0032]實施例3
[0033]一種新型柵結構包括一個柵pad區域11、由柵pad區域11發出的發射狀匯流條12、環繞柵pad區域11的環狀匯流條13，在發射狀匯流條12和環狀匯流條13的交點處與周圍元胞柵相連;所述發射狀匯流條的數量為15個，寬度為15μπι;所述環狀匯流條的個數為5個，匯流條的寬度為15μπι，環的直徑依次為800μ??，1 δΟΟμ??，2500μπι，3500μπι，4500μπι ；結構如示意圖1所示;所述柵pad區域11、發射狀匯流條12、環狀匯流條13由Ag的單金屬層制備而成。
[0034]新型柵結構的具體制造方法如下:
[0035]1)在同一圖層上繪制所述柵pad區域11、所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13的版圖；
[0036]2)沉積制備所述柵pad區域11、所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13的Ag和A1的復合金屬層；
[0037]3)于所述柵pad區域11上制備電極引線，隔離所述發射狀匯流條12和所述環狀匯流條13與源電極或其他通流電極。
[0038]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員應當理解，參照上述實施例可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請待批的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種新型柵結構，其特征在于，所述柵結構包括同平面設置的具有電極引線的柵pad區域(11)，以柵pad區域(11)為中心的發射狀匯流條(12)和環狀匯流條(13)，所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)與周圍元胞柵相連。2.根據權利要求1所述的柵結構，其特征在于，所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的交點處與周圍元胞柵相連。3.根據權利要求1所述的柵結構，其特征在于，所述發射狀匯流條(12)的寬度為1?ΙΟΟΟμ??，數量為2?1000個。4.根據權利要求1所述的柵結構，其特征在于，所述環狀匯流條(13)的寬度為1?ΙΟΟΟμm，數量為2?1000個，所述環的直徑為1?1 ΟΟΟΟΟμπι。5.根據權利要求1所述的柵結構，其特征在于，所述柵pad區域(11)為多晶硅、單金屬層或復合金屬層。6.根據權利要求1所述的柵結構，其特征在于，所述發射狀匯流條(12)由多晶硅、單金屬層或復合金屬層制備而成。7.根據權利要求1所述的柵結構，其特征在于，所述環狀匯流條(13)由多晶硅、單金屬層或復合金屬層制備而成。8.根據權利要求5-7任一項所述的柵結構，其特征在于，所述多晶硅為p型或η型的簡并摻雜多晶硅，所述金屬為選自Al、Ag、Cu、N1、Ti和W中的一種或幾種組份的金屬。9.一種權利要求1所述柵結構的制造方法，其特征在于，所述方法包括: 1)在同一圖層上繪制所述柵pad區域(11)、所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的版圖； 2)制備所述柵pad區域(11)、所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的多晶硅層，并對其進行P型或η型的簡并摻雜； 3)于所述柵pad區域(11)上制備電極引線，隔離所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)與源電極或其他通流電極。10.根據權利要求9所述柵結構的制造方法，其特征在于，所述步驟2)為沉積制備所述柵pad區域(11)、所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)的單金屬或復合金屬層。
【專利摘要】本發明公開了一種新型柵結構及其制造方法，所述柵結構包括同平面設置的具有電極引線的柵pad區域(11)，以柵pad區域(11)為中心的發射狀匯流條(12)和環狀匯流條(13)，所述發射狀匯流條(12)和所述環狀匯流條(13)與周圍元胞柵相連；所述方法包括：在同一圖層上繪制柵pad區域(11)、發射狀匯流條(12)和環狀匯流條(13)的版圖；制備柵pad區域(11)、發射狀匯流條(12)和環狀匯流條(13)；在柵pad區域(11)上制備電極引線，隔離發射狀匯流條(12)和環狀匯流條(13)與源電極或其他通流電極。本發明柵結構的網狀匯流條有助于柵電壓的擴展，緩解了由于柵電壓擴展延遲造成的距柵pad較遠的元胞開啟延遲的問題，有助于提高器件性能的穩定性。
【IPC分類】H01L21/28, H01L29/423
【公開號】CN105448967
【申請號】CN201510969720
【發明人】楊霏, 鄭柳, 王方方, 朱韞暉, 吳昊, 王嘉銘
【申請人】國網智能電網研究院, 國家電網公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月21日