[实用新型]一种集成栅电阻并带有检测栅电阻功能的IGBT版图结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及IGBT器件制造技术领域，尤其是一种集成栅电阻并带有检测栅电阻功能的IGBT版图结构。

背景技术

IGBT是由MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)复合而成的一种器件，既有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的特点(控制和响应)，又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点(功率级较为耐用)，频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内。IGBT的栅极和发射极之间是容性结构，栅极回路的寄生电感是不可避免的，栅极回路在驱动器驱动脉冲的激励下会产生很强的振荡。此外IGBT在使用过程中，要转移驱动器的功率损耗，而电容电感都是无功元件，如果没有栅电阻，驱动功率将绝大部分消耗在驱动器内部的输出管上，使其温度上升很多，此外IGBT结构没有栅电阻测试点，栅电阻测量困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种集成栅电阻并带有检测栅电阻功能的IGBT版图结构，可以降低栅极回路在驱动器驱动脉冲的激励下产生的振荡。

为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：

本实用新型的集成栅电阻并带有检测栅电阻功能的IGBT版图结构包括：

有源区连接金属；

栅极信号连接金属，所述栅极信号连接金属环绕在所述有源区连接金属的外围；

栅极多晶硅，所述栅极多晶硅位于所述栅极信号连接金属的上表面且环绕在所述有源区连接金属的外围；

栅极多晶硅连接孔，所述栅极多晶硅连接孔位于所述栅极多晶硅的栅极多晶硅连接孔内且环绕在所述有源区连接金属的外围，所述栅极多晶硅连接孔和栅极信号连接金属在同一位置断开形成第一断口，栅极信号通过中间层的栅极多晶硅连接，第一断口处的栅极多晶硅形成栅电阻。

本实用新型所述IGBT版图结构还包括栅电阻检测区，所述栅电阻检测区包括栅电阻测试金属层、位于栅电阻测试金属层上的环形栅极多晶硅和位于环形栅极多晶硅上的环形多晶硅连接孔，所述环形栅极多晶硅与所述栅极多晶硅相连，所述环形多晶硅连接孔和栅极多晶硅连接孔通过延伸孔相连，所述栅电阻测试金属层与栅极信号连接金属通过延伸金属相连，所述延伸孔和延伸金属在同一位置处形成第二断口，所述第二断口与所述第一断口的宽度相同。

本实用新型所述栅极信号连接金属、栅极多晶硅和栅极多晶硅连接孔在同一位置处朝向所述有源区连接金属弯曲，弯曲形成的凹陷区内的栅极信号连接金属作为第一测试点，所述环形栅极多晶硅内圈的栅电阻测试金属层作为第二测试点。

本实用新型的集成栅电阻并带有检测栅电阻功能的IGBT版图结构的有益效果是：本实用新型的栅极多晶硅连接孔和栅极信号连接金属在同一位置断开形成第一断口，栅极信号通过中间层的栅极多晶硅连接，由于多晶硅的电阻较高，第一断口处的栅极多晶硅形成栅电阻，这样就相当于串联了一个栅电阻，栅电阻的大小可以通过栅极多晶硅的参杂和第一断口的长度来调节，可调性较高。IGBT在使用时栅电阻可以消除栅极振荡，因为IGBT的栅极和发射极之间是容性结构，栅极回路的寄生电感是不可避免的，栅极回路在驱动器驱动脉冲的激励下会产生很强的振荡，串联一个栅电阻之后可以使振荡迅速衰减。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实施例的集成栅电阻并带有检测栅电阻功能的IGBT版图结构的等效电路图。

其中：栅极多晶硅1、栅极多晶硅连接孔2、栅极信号连接金属3、有源区连接金属4、第一断口5、第二断口6、第二测试点8、第一测试点9、栅电阻测试金属层10、环形栅极多晶硅11、环形多晶硅连接孔12。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。