本文關鍵詞： 6500V IGBT 場截止型 工藝 仿真 動態(tài)特性　出處：《電子科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)具有高耐壓、低正向導通壓降、較快的開關速度和較低的關斷損耗。這些特性使它成為一種較為理想的開關器件。伴隨著智能電網、變頻家電、軌道交通等方面的大力發(fā)展,國內IGBT的制造技術也日趨成熟。本文以一款6500V場截止型IGBT的設計過程為主線,針對工藝參數(shù)對于器件各項特性的影響做了詳盡的仿真與分析,尤其是動態(tài)特性的分析。本文主要工作如下:第一,本文總結了歷代IGBT器件的結構與技術,結合國內現(xiàn)有的工藝水平,提出了一種具有高可實現(xiàn)性的6500V IGBT設計方案及相應的工藝流程。第二,通過仿真軟件設計了器件基本的正向阻斷能力,達到目標耐壓。包括器件材料的電阻率選擇,器件厚度的確定以及相應的結終端設計。該工藝流程的選擇和設計都很好符合與實驗室合作的企業(yè)工藝水平。這些工作的完成為后續(xù)流片工作做好了充分的準備。第三,詳盡分析了各工藝參數(shù)對于器件性能的影響。包括P-well注入劑量、JFET區(qū)注入劑量、柵長所占元胞比例等對器件靜態(tài)特性的影響。并重點分析了N-buffer層注入劑量與推結時間、P-back注入劑量、少子壽命四個參數(shù)的變化對于器件導通壓降、關斷損耗的影響。并分析了其中部分參數(shù)對拖尾電流突變特性的影響。仿真過程中得到的優(yōu)值可作為下一步流片的分片的工藝參數(shù)。
[Abstract]:Insulated gate bipolar transistor (IGBT) has high voltage resistance and low forward on-voltage drop. With the rapid switching speed and low turn-off loss, these characteristics make it an ideal switch device. With the smart grid, frequency conversion appliances, rail transit and other areas of development. The manufacturing technology of domestic IGBT is becoming more and more mature. In this paper, the design process of a 6500V field cut-off IGBT is taken as the main line. The effects of process parameters on the characteristics of the device are simulated and analyzed in detail, especially the dynamic characteristics. The main work of this paper is as follows: first. This paper summarizes the structure and technology of past IGBT devices, combined with the existing technology level in China. A 6500V IGBT design scheme with high realizability and the corresponding technological process are proposed. Secondly, the basic forward blocking capability of the device is designed by simulation software. Achieve the target voltage. Including device material resistivity selection. The determination of device thickness and the corresponding junction terminal design. The selection and design of the process flow are very good in line with the technical level of the enterprise cooperation with the laboratory. The completion of these work has made a good preparation for the subsequent flow sheet work. Third. The effects of various process parameters on the performance of the device are analyzed in detail, including P-well implantation dose and JFET region implantation dose. The effect of the ratio of gate length to cell length on the static characteristics of the device is discussed. The N-buffer layer implantation dose and the insertion time and the P-back implantation dose are analyzed. The variation of the four parameters of minority carrier lifetime for the on-voltage drop of the device. The effect of turn-off loss and some of the parameters on the transient characteristics of the trailing current are analyzed. The optimum values obtained in the simulation process can be used as the technological parameters of the next flow sheet.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN322.8

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本文編號：1444863