[实用新型]一种IGBT芯片

说明书

一种IGBT芯片，属于半导体技术领域。包括P型注入区（13），在P型注入区（13）上方依次设置有N型缓冲区（12）和N型漂移区（10），在N漂移区（10）的边缘处设置有耐压环（5），其特征在于：在所述耐压环（5）的外侧设置有绝缘层（4），绝缘层（4）自耐压环（5）的顶部向下延伸至N型漂移区（10）处。在本IGBT芯片中，通过在终端区的外侧形成绝缘层，减少了芯片外侧终端区的宽度，因此在相同的面积下增加了芯片有效区的面积，提高了电流的导通能力。相比较现有技术中氮化硅或者氧化硅钝化技术，使用玻璃钝化技术，能更好的抑制漏电流的产生，提高芯片的耐高温能力，提升了芯片的可靠性。

技术领域

一种IGBT芯片，属于半导体技术领域。

背景技术

传统的IGBT芯片如图3所示，芯片的中部为有效区，自有效区引出发射极1，在有效区的一侧引出栅极2。在有效区的外圈设置有起到绝缘作用的终端区3。由本领域公知常识可知，IGBT在导通时，发射极有电流导通，终端区3没有电流导通。终端区的宽度与IGBT的击穿电压成正比关系，终端区3的宽度越大则IGBT的击穿电压越高，芯片的耐压性能越好。因此，要想使芯片具有较高的耐压性能，则需要增加终端区3的宽度，然而在相同的芯片面积下，终端区3的宽度越大则会牺牲有效区的面积，即增加芯片耐压性能会使得发射极的有效面积减小，使芯片的导通能力减弱。因此涉及一种能够兼顾耐压性能以及电流导通能力的IGBT芯片，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过在终端区的外侧形成绝缘层，减少了芯片外侧终端区的宽度，因此在相同的面积下增加了芯片有效区的面积，提高了电流导通能力的IGBT芯片。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该IGBT芯片，包括P型注入区，在P型注入区上方依次设置有N型缓冲区和N型漂移区，在N漂移区的边缘处设置有耐压环，其特征在于：在所述耐压环的外侧设置有绝缘层，绝缘层自耐压环的顶部向下延伸至N型漂移区处。

优选的，在所述N型漂移区上方，耐压环的内侧设置有P-body型区，在P-body型区处间隔设置多个沟槽，在沟槽的两侧设置有N+型区，在沟槽以及其两侧的N+型区的上方设置有绝缘层，最外侧的绝缘层向外延伸至所述的绝缘层处。

优选的，在所述沟槽的内表面形成栅氧化层之后填充有多晶硅，自多晶硅中引出栅极。

优选的，在所述沟槽的上方覆盖有金属层，金属层自相邻两个沟槽之间的间隙内向下延伸与P-body型区连接，自金属层处引出发射极。

优选的，所述的绝缘层为玻璃材质。

优选的，自所述P型注入区引出集电极。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

在本IGBT芯片中，通过在终端区的外侧形成绝缘层，减少了芯片外侧终端区的宽度，因此在相同的面积下增加了芯片有效区的面积，提高了电流的导通能力。相比较现有技术中氮化硅或者氧化硅钝化技术，绝缘层通过玻璃钝化技术实现，能更好的抑制漏电流的产生，提高芯片的耐高温能力，提升了芯片的可靠性。在小电流IGBT的应用提升明显，电流越小，面积越小的芯片，有效面积的增加越显著，成本优势越明显。

相比较传统的氧化硅/氮化硅钝化，成本更低。同时克服了传统氧化硅/氮化硅生长速度慢的缺陷。传统的氧化硅/氮化硅钝化技术中，如果钝化生长的厚度较薄薄，其耐压性能较差，而钝化生长的厚度较厚，会和硅产生剥离，而玻璃钝化技术可以避免以上不良的影响。

本发明相较于传统的切割后再进行钝化，在切割道位置设置深沟槽，然后进行玻璃钝化。切割后会在芯片边缘产生大量的尖角，掉落大量杂质，漏流不可控，芯片一致性会有很大影响。采用深沟槽技术，沟槽表面平滑，形貌一致，芯片一致性和可靠性更高。

附图说明

图1为IGBT芯片平面示意图。