[实用新型]一种IGBT芯片版图金属层

说明书

本实用新型公开一种IGBT芯片版图金属层，芯片版图包括元胞区、终端区、栅极压焊点、发射极压焊点；所述终端区位于元胞区的外围，栅极压焊点、发射极压焊点位于元胞区内部；其特征在于，版图金属层包括发射极金属及栅极金属；所述发射极金属包括位于元胞区内部的第一发射极金属，以及位于元胞区与终端区连接过渡区的第二发射极金属；所述第二发射极金属在过渡区环绕构成等位环场板，并与第一发射极金属电连接；所述栅极金属环绕在第一发射极金属与第二发射极金属之间，并留有第一发射极金属与第二发射极金属电连接的通道。本实用新型能够满足发射极金属和栅极金属的设计要求，增加电流流通路径，改善电流均匀性，提高关断能力。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种IGBT芯片版图金属层。

背景技术

IGBT的全称是Insulate Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极晶体管。作为功率半导体器件的杰出代表，IGBT具有电压控制、电容输入、输入阻抗大、驱动电流小、控制电流简单、热稳定性好等优点，目前被广泛运用到开关电源、整流器、逆变器、UPS等领域。随着半导体工艺能力的不断提升，IGBT芯片尺寸不断缩小，电流密度不断增加，因此对于芯片性能的要求也不断提升。

版图是集成电路设计者将电路转化后的几何图形，包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等所有物理信息。掩膜厂根据版图信息制造掩膜，随后流片厂根据掩膜进行工艺生产。因此，版图设计是IGBT设计的重中之重。

IGBT芯片版图包括元胞区和终端区，元胞区由成千上万个单位元胞构成，终端区围绕在元胞区四周，终端区和元胞区连接的区域称为过渡区。IGBT芯片的集电极位于芯片背面，而栅极和发射极均位于芯片正面，所以需要将栅极与发射极进行合理放置并实现电隔离。而栅极金属和发射极金属的设计作为其中关键的一环，现有的版图金属层设计不尽人意，导致芯片存在电流不均匀、关断能力不高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种IGBT芯片版图金属层，能够满足发射极金属和栅极金属的设计要求，增加电流流通路径，改善电流均匀性，提高关断能力。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种IGBT芯片版图金属层，芯片版图包括元胞区、终端区、栅极压焊点、发射极压焊点；所述终端区位于元胞区的外围，栅极压焊点、发射极压焊点位于元胞区内部，版图金属层包括发射极金属及栅极金属；所述发射极金属包括位于元胞区内部的第一发射极金属，以及位于元胞区与终端区连接过渡区的第二发射极金属；所述第二发射极金属在过渡区环绕构成等位环场板，并与第一发射极金属电连接；所述栅极金属环绕在第一发射极金属与第二发射极金属之间，并留有第一发射极金属与第二发射极金属电连接的通道。

较佳地，所述栅极金属包括位于元胞区的栅极压焊点金属，以及电连接栅极压焊点金属的栅走线；所述栅走线位于元胞区的至少三条边的内侧。

较佳地，所述栅极压焊点金属位于元胞区的下方；所述元胞区的至少三条边包括与栅极压焊点金属距离最近的一条边，以及与该边相邻的两条边。

较佳地，发射极压焊点金属位于所述第一发射极金属的任意位置，并与栅极压焊点金属绝缘。

较佳地，所述第一发射极金属与第二发射极金属电连接的通道宽度大于100μm。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

1)能够满足发射极金属和栅极金属的设计要求，实现电学隔离的同时，将第一发射极金属与第二发射极金属电连接，增加电流流通路径，改善电流均匀性，提高关断能力；

2)位于元胞区的第一发射极金属无断开，保证整体性，有利于后期发射极压焊点焊接；

3)栅走线与栅极压焊点金属连接后，在栅极压焊点金属的两侧形成环绕，由于金属电阻很小，能够保证等电位。

附图说明