IGBT是我國(guó)在高鐵、汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)、家電等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控的核心功率半導(dǎo)體器件,通過(guò)近10年來(lái)的不懈努力,進(jìn)行工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷公關(guān),我國(guó)的IGBT有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但和國(guó)際IGBT先進(jìn)廠家對(duì)比,我國(guó)IGBT的設(shè)計(jì)制造能力仍有較大差距,包括IGBT結(jié)構(gòu)（元胞、終端）薄片加工技術(shù)等。在IGBT的終端技術(shù)方面,目前國(guó)內(nèi)以場(chǎng)板加場(chǎng)限環(huán)的終端結(jié)構(gòu)為主,占用面積較大,因而亟待進(jìn)行面積利用率更高的新型IGBT終端研究。本文以此為契機(jī),基于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有工藝平臺(tái)設(shè)計(jì)一款電壓等級(jí)為650 V的具有三明治結(jié)構(gòu)終端的IGBT。本文首先闡述終端耐壓原理,簡(jiǎn)要分析介紹幾種基本的終端結(jié)構(gòu)。其次,結(jié)合RESURF技術(shù)和前人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),提出三明治結(jié)構(gòu)終端,利用數(shù)值仿真軟件MEDICI分析研究終端結(jié)構(gòu)參數(shù),包括埋層長(zhǎng)度、深度、寬度、摻雜濃度、界面電荷等對(duì)終端電學(xué)特性的影響。基于國(guó)內(nèi)IGBT工藝制造平臺(tái),綜合考慮器件結(jié)構(gòu)、終端與元胞工藝兼容性問(wèn)題,設(shè)計(jì)一套耐壓等級(jí)為650 V的三明治結(jié)構(gòu)終端IGBT的工藝流程,利用工藝仿真軟件TSUPREM4驗(yàn)證工藝的可行性,探究工藝參數(shù)對(duì)IGBT元胞和三明治終端結(jié)構(gòu)的影響。然后,利用ME... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 IGBT器件發(fā)展概況
    1.3 本課題的研究意義
    1.4 本論文的主要工作
第二章 IGBT原理
    2.1 結(jié)反向擊穿原理
        2.1.1 雪崩擊穿
        2.1.2 熱擊穿
        2.1.3 曲面結(jié)耐壓
    2.2 終端技術(shù)
        2.2.1 等位環(huán)
        2.2.2 場(chǎng)板
        2.2.3 場(chǎng)限環(huán)
        2.2.4 JTE和VLD
        2.2.5 深槽終端
    2.3 TrenchFSIGBT靜態(tài)特性
        2.3.1 阻斷特性
        2.3.2 正向?qū)ㄌ匦?br>    2.4 TrenchFSIGBT開(kāi)關(guān)特性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 三明治結(jié)構(gòu)終端工作原理分析
    3.1 三明治終端結(jié)構(gòu)
    3.2 埋層長(zhǎng)度對(duì)終端的影響
    3.3 埋層深度對(duì)終端的影響
    3.4 埋層摻雜濃度對(duì)終端的影響
    3.5 埋層厚度對(duì)終端的影響
    3.6 界面電荷對(duì)終端的影響
    3.7 本章小結(jié)
第四章 三明治結(jié)構(gòu)終端的IGBT工藝設(shè)計(jì)與仿真
    4.1 工藝流程設(shè)計(jì)
    4.2 IGBT元胞設(shè)計(jì)
        4.2.1 N型基區(qū)外延參數(shù)
        4.2.2 背面參數(shù)優(yōu)化
        4.2.3 臺(tái)面寬度優(yōu)化
        4.2.4 MOS結(jié)構(gòu)P型體區(qū)優(yōu)化
        4.2.5 槽結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
        4.2.6 虛柵設(shè)計(jì)
    4.3 三明治結(jié)構(gòu)終端設(shè)計(jì)
        4.3.1 埋層工藝參數(shù)
        4.3.2 終端注入劑量工藝容差
        4.3.3 三明治結(jié)構(gòu)耐壓隨溫度的變化
        4.3.4 三明治結(jié)構(gòu)終端耐壓受界面電荷的影響
        4.3.5 與常規(guī)場(chǎng)限環(huán)終端的對(duì)比
    4.4 版圖設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士研究生期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]IGBT潛在市場(chǎng)巨大 中國(guó)廠商與國(guó)際品牌尚存差距[J].   電源世界. 2017 (03)
[3]中國(guó)IGBT制造業(yè)發(fā)展、現(xiàn)狀與問(wèn)題的思考[J]. 亢寶位.  智能電網(wǎng). 2013(01)
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[5]1200V Reverse Conducting IGBTs for Soft-Switching Applications[J]. O.Hellmund,L.Lorenz,H.Ruething.  電力電子. 2005(05)
[6]1200V Reverse Conducting IGBTs for Soft-Switching Applications[J]. O.Hellmund,L.Lorenz,H.Ruething.  電力電子. 2005 (05)
[7]用摻氧多晶硅鈍化技術(shù)制造高可靠高壓晶體管[J]. 王軍,楊曉智.  半導(dǎo)體情報(bào). 2001(02)
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本文編號(hào)：3627279