隨著功率半導(dǎo)體器件的不停發(fā)展,功率分立器件的日益種類繁多,包括二極管、三極管、MOS管、晶閘管、IGBT等等,這些器件各具特色,如果能夠得到合理利用,基本可以滿足不同領(lǐng)域的需求。以IGBT為代表,國(guó)外已經(jīng)形成較為完善的產(chǎn)品供應(yīng)鏈,這是由于國(guó)外眾多科研單位、高校、研發(fā)機(jī)構(gòu)早期的大量努力,到現(xiàn)在已經(jīng)形成較為詳細(xì)的指導(dǎo)理論。相較于國(guó)外,國(guó)內(nèi)還需要做很多關(guān)于IGBT方面的設(shè)計(jì)過(guò)程,基于此,本論文提出設(shè)計(jì)一款浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)的CSTBT。本論文先介紹了IGBT商品化過(guò)程,主要表現(xiàn)為IGBT元胞結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程,然后分析新一代IGBT產(chǎn)品CSTBT元胞結(jié)構(gòu)中使用的溝槽柵技術(shù)和載流子增強(qiáng)技術(shù),之后又介紹了使用載流子增強(qiáng)技術(shù)的兩種溝槽柵結(jié)構(gòu)的IGBT,包括溝槽柵IEGT與溝槽柵CSTBT,分析了兩種結(jié)構(gòu)中關(guān)于增強(qiáng)載流子分布的一些措施,最后提出一款具有浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)的CSTBT。本論文在結(jié)合國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造廠可以提供的工藝條件下,設(shè)計(jì)出浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)的CSTBT元胞結(jié)構(gòu)的工藝菜單,然后通過(guò)仿真工具調(diào)整N-漂移區(qū)、P型區(qū)、CS層、浮空P區(qū)、溝槽、元胞等區(qū)域中的關(guān)鍵工藝參數(shù)值,最后的元胞部分設(shè)計(jì)結(jié)果為耐壓817V,導(dǎo)通...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 IGBT的發(fā)展概述
        1.1.1 第1代IGBT
        1.1.2 第2代IGBT
        1.1.3 第3代IGBT
        1.1.4 第4代IGBT
        1.1.5 第5代IGBT
    1.2 載流子增強(qiáng)技術(shù)發(fā)展概述
    1.3 本文的研究意義
    1.4 本文的主要工作
第二章 IGBT的基本理論
    2.1 平面柵IGBT的兩種基本結(jié)構(gòu)以及理論分析
    2.2 平面柵IGBT的正向?qū)ㄌ匦?br>        2.2.1 MOS/PIN模型
        2.2.2 MOS/PNP模型
    2.3 平面柵IGBT的阻斷特性
        2.3.1 正向阻斷特性
        2.3.2 反向阻斷特性
    2.4 平面柵IGBT的閂鎖效應(yīng)
    2.5 平面柵IGBT的開(kāi)關(guān)特性
        2.5.1 平面柵IGBT的電容
    2.6 簡(jiǎn)介幾種溝槽型IGBT
        2.6.1 溝槽柵IGBT簡(jiǎn)介
        2.6.2 溝槽柵IEGT簡(jiǎn)介
        2.6.3 CSTBT簡(jiǎn)介
        2.6.4 浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)CSTBT簡(jiǎn)介
    2.7 本章小結(jié)
第三章 浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)CSTBT元胞的設(shè)計(jì)
    3.1 工藝菜單設(shè)計(jì)
    3.2 浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)CSTBT元胞參數(shù)仿真
        3.2.1 N-漂移區(qū)參數(shù)
        3.2.2 P型區(qū)仿真
        3.2.3 CS層仿真
        3.2.4 FS層和P+集電極仿真
        3.2.5 溝槽結(jié)構(gòu)仿真
        3.2.6 元胞寬度以及浮空P區(qū)寬度仿真
        3.2.7 浮空P區(qū)劑量仿真
        3.2.8 最終工藝
    3.3 浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)CSTBT關(guān)斷特性仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 浮空P區(qū)結(jié)構(gòu)CSTBT版圖的設(shè)計(jì)
    4.1 終端仿真
        4.1.1 多晶硅場(chǎng)板長(zhǎng)度仿真
        4.1.2 場(chǎng)限環(huán)仿真
    4.2 版圖繪制
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間獲得的成果



本文編號(hào)：3759021