CN107579057A - 能进行终端横向耐压测试的igbt版图 - Google Patents

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董少华
杨晓鸾
许生根
姜梅
金锐
崔磊
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Global Energy Interconnection Research Institute
Jiangsu CAS IGBT Technology Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Global Energy Interconnection Research Institute
Jiangsu CAS IGBT Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种IGBT版图，尤其是一种能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，属于IGBT器件的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，包括半导体基板，在半导体基板的中心区设置元胞区域以及位于所述元胞区域外圈的终端区域，元胞区域上方设置源极金属以及与所述源极金属电连接的源极压焊点；还包括用于将终端区域基区引出的辅助测试压焊点，所述辅助测试压焊点位于终端区域上方。本发明结构紧凑，能有效进行终端横向耐压测试，有利于确定IGBT耐压不足的状况。

Description

能进行终端横向耐压测试的IGBT版图
技术领域
本发明涉及一种IGBT版图，尤其是一种能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，属于IGBT器件的技术领域。
背景技术
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)集双极型器件(BJT)的大电流密度、低导通电阻和MOS器件的高输入阻抗等优点于一身，在各种功率转换、马达驱动及电力电子装置中得到了广泛的应用。IGBT的正向阻断电压是其重要的静态参数之一。IGBT制作工艺，一般的包括正面的MOS制作工艺，以及在正面MOS制作完成后的硅片背面减薄工艺(减薄至所需的厚度)，进行背面的集电极制作(背面的注入激活，背面金属化工艺)。IGBT的正向阻断电压不仅受到终端横向耐压的影响，还受到纵向耐压的影响。IGBT的正向阻断耐压不足，可能与元胞区或终端区的纵向耐压不足有关，也有可能与IGBT终端的横向耐压不足有关。
常规的IGBT版图，包括元胞区、位于所述元胞区周围的终端区、源极压焊点、栅极压焊点。IGBT的正向阻断电压测试可在减薄前和完成流片后两个阶段进行测试，以便确认耐压问题是基区厚度不足所致，还是与背面场截止层设置不当有关，但目前无法具体地确认是元胞区耐压不足，还是终端区耐压不足所致，进而不利于耐压不足问题的解决。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，其结构紧凑，能有效进行终端横向耐压测试，有利于确定IGBT耐压不足的状况。
按照本发明提供的技术方案，所述能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，包括半导体基板，在半导体基板的中心区设置元胞区域以及位于所述元胞区域外圈的终端区域，元胞区域上方设置源极金属以及与所述源极金属电连接的源极压焊点；还包括用于将终端区域基区引出的辅助测试压焊点，所述辅助测试压焊点位于终端区域上方。
所述终端区域上方的辅助测试压焊点不超过4个，辅助测试压焊点的形状包括圆形或正多边形。
终端区域内存在截止环时，辅助测试压焊点设置于截止环金属上，截止环金属与截止环欧姆接触。
终端区域内设置用于将基区引出的基区引出金属，辅助测试压焊点设置于基区引出金属上，且辅助测试压焊点与基区引出金属电连接。
在元胞区域上方还设置栅极金属以及与所述栅极金属电连接的栅极压焊点。
本发明的优点：在终端区域设置辅助测试压焊点，辅助测试压焊点与终端区域的基区等电位，利用辅助测试压焊点与源极压焊点能在减薄前进行终端横向耐压的单独测试，对于分析IGBT的耐压不足问题提供很好的指导作用，有利于确定IGBT耐压不足的状况，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A-B向剖视图。
附图标记说明：1-源极金属、2-源极压焊点、3-栅极金属、4-栅极压焊点、5-终端区域、6-截止环金属、7-辅助测试压焊点、8-N型基区、9-N+截止环以及10-绝缘介质层。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：为了能有效进行终端横向耐压测试，有利于确定IGBT耐压不足的状况，本发明包括半导体基板，在半导体基板的中心区设置元胞区域以及位于所述元胞区域外圈的终端区域5，元胞区域上方设置源极金属1以及与所述源极金属1电连接的源极压焊点2；还包括用于将终端区域5基区引出的辅助测试压焊点7，所述辅助测试压焊点7位于终端区域5上方。
具体地，元胞区域用于形成IGBT器件的功能区，终端区域5用于对元胞区域进行保护，提高元胞区域的耐压能力，终端区域5环绕包围元胞区域，源极金属1位于元胞区域，源极压焊点2位于源极金属1上，源极压焊点2与源极金属1电连接，源极压焊点2小于源极金属1。本发明实施例中，通过辅助测试压焊点7将终端区域5的基区引出，辅助测试压焊点7与终端区域5的基区等电位。
在设置辅助测试压焊点7后，只需要将电源正极接在辅助测试压焊点7上，电源负极接在源极压焊点2上，扫描辅助测试压焊点7与源极压焊点1之间的I-V曲线，即可实现测试终端区域5横向耐压的功能，即可以实现对终端区域5横向耐压的独立测试，对于分析IGBT的耐压不足问题提供较好的辅助作用。
进一步地，所述终端区域5上方的辅助测试压焊点7不超过4个，辅助测试压焊点7的形状包括圆形或正多边形。
本发明实施例中，终端区域5呈方形，辅助测试压焊点7设置在终端区域5的角落处(靠近划片槽的区域)，辅助测试压焊点7的大小以满足测试扎针的需要为准，辅助测试压焊点7的形状为圆形或正多边形，避免采用有锐利尖角的形状。
此外，在元胞区域上方还设置栅极金属3以及与所述栅极金属3电连接的栅极压焊点4。栅极压焊点4小于栅极金属3，利用栅极金属3能形成IGBT器件的栅电极，栅极金属3与源极金属1具体的作用以及关系等与现有类似，为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。
如图2所示，终端区域5内存在截止环时，辅助测试压焊点7设置于截止环金属6上，截止环金属6与截止环欧姆接触。
本发明实施例中，当为N型IGBT器件时，半导体基板的基区为N型，即N型基区8，终端区域5对应的N型基区8内可以设置N+截止环9，在N+截止环9上方设置截止环金属6，截止环金属6与N+截止环9欧姆接触，截止环金属6通过N+截止环9将N型基区8引出，当辅助测试压焊点6与截止环金属6电连接时，通过截止环金属6能将N型基区8引出。
此外，当N型基区8内不存在N+截止环9时，为了能将N型基区8引出，在终端区域5内设置用于将N型基区8引出的基区引出金属，辅助测试压焊点7设置于基区引出金属上，且辅助测试压焊点7与基区引出金属电连接。
本发明实施例中，基区引出金属设置于终端区域5的末端并靠近划片槽，基区引出金属与N型基区8欧姆接触，通过基区引出金属能将N型基区8引出。此外，在终端区域5内还存在绝缘介质层10。
本发明在终端区域设置辅助测试压焊点7，辅助测试压焊点7与终端区域5的基区等电位，利用辅助测试压焊点7与源极压焊点1能在减薄前进行终端横向耐压的单独测试，对于分析IGBT的耐压不足问题提供很好的指导作用，有利于确定IGBT耐压不足的状况，安全可靠。

Claims (5)

1.一种能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，包括半导体基板，在半导体基板的中心区设置元胞区域以及位于所述元胞区域外圈的终端区域，元胞区域上方设置源极金属以及与所述源极金属电连接的源极压焊点；其特征是：还包括用于将终端区域基区引出的辅助测试压焊点，所述辅助测试压焊点位于终端区域上方。
2.根据权利要求1所述的能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，其特征是：所述终端区域上方的辅助测试压焊点不超过4个，辅助测试压焊点的形状包括圆形或正多边形。
3.根据权利要求1所述的能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，其特征是：终端区域内存在截止环时，辅助测试压焊点设置于截止环金属上，截止环金属与截止环欧姆接触。
4.根据权利要求1所述的能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，其特征是：终端区域内设置用于将基区引出的基区引出金属，辅助测试压焊点设置于基区引出金属上，且辅助测试压焊点与基区引出金属电连接。
5.根据权利要求1所述的能进行终端横向耐压测试的IGBT版图，其特征是：在元胞区域上方还设置栅极金属以及与所述栅极金属电连接的栅极压焊点。
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