發(fā)布時間：2017-08-14 02:22

  本文關鍵詞：550V高壓SOI-LIGBT器件ESD響應特性及模型研究

  更多相關文章： 絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型器件(SOI-LIGBT) 柵極浮空 自保護 靜電放電(ESD) 響應模型

【摘要】：絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型器件(SOI-LIGBT)因具有擊穿電壓高、電流密度大、開關速度快及易于集成等諸多優(yōu)點,在功率集成芯片中廣泛作為末級輸出器件使用。為了進一步減小芯片面積,末級輸出端不再增加額外的靜電放電(ESD)保護器件,因而需要SOI-LIGBT器件具有自保護能力。由ESD應力沖擊造成的高壓SOI-LIGBT器件過早失效已成為功率集成芯片進一步發(fā)展的瓶頸,因此需要對其ESD應力下的響應特性及模型展開深入研究�；�550V SOI工藝平臺,本文研究了柵極浮空高壓SOI-LIGBT器件的ESD響應特性,解釋了其分別在正向阻斷區(qū)、電壓回滯區(qū)、電壓維持區(qū)及二次擊穿區(qū)的內在ESD響應機理。此外,本文從不同結構及工藝參數(shù),包括SOI層深度,埋氧層厚度和Pbody注入劑量等;不同抗閂鎖結構,包括陰極高濃度Pwell結構,陰極Psink阱結構和陰極N+/P+間隔結構；不同柵極電壓三個方面入手,研究了它們對自保護型SOI-LIGBT器件ESD響應特性的影響,發(fā)現(xiàn)上述參數(shù)的改變會對器件在ESD應力下的觸發(fā)電壓,維持電壓及二次擊穿電流產生影響。本文研究基于實驗測試數(shù)據(jù),并結合先進的計算機輔助仿真手段對其內在原因進行了深入的分析討論,為550V高壓SOI-LIGBT器件的ESD設計提供了理論指導。基于上述響應機理的研究,本文分別對550V高壓SOI-LIGBT器件在ESD響應過程中所經歷的四個階段進行建模,并最終統(tǒng)一成完整的器件ESD響應模型,驗證結果表明模型和實測的誤差范圍在15%以內。該模型的建立可以有效地預測SOI-LIGBT器件在ESD應力下的觸發(fā)電壓、維持電壓及二次擊穿電流等重要參數(shù),有助于器件的設計。
【關鍵詞】：絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型器件(SOI-LIGBT) 柵極浮空 自保護 靜電放電(ESD) 響應模型
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN386
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 高壓SOI-LIGBT器件概述8-11
• 1.2 高壓SOI-LIGBT器件ESD問題及研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 論文研究內容及組織結構15-18
• 第二章 550V高壓SOI-LIGBT器件設計及ESD特性研究方法18-28
• 2.1 高壓SOI-LIGBT器件原理18-19
• 2.2 550V高壓SOI-LIGBT器件設計19-25
• 2.3 550V高壓SOI-LIGBT器件ESD特性研究方法25-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第三章 550V高壓SOI-LIGBT器件ESD特性研究28-48
• 3.1 550V高壓SOI-LIGBT器件的ESD響應特性分析28-35
• 3.2 不同結構及工藝參數(shù)對SOI-LIGBT器件ESD特性影響的研究35-41
• 3.3 不同抗閂鎖結構對SOI-LIGBT器件ESD特性影響的研究41-46
• 3.4 不同柵極電壓對SOI-LIGBT器件ESD特性影響的研究46-47
• 3.5 本章小結47-48
• 第四章 550V高壓SOI-LIGBT器件ESD響應特性模型研究48-58
• 4.1 SOI-LIGBT器件ESD響應特性建模思路48-49
• 4.2 SOI-LIGBT器件ESD響應特性建模49-55
• 4.3 550V高壓SOI-LIGBT器件ESD響應模型驗證55-57
• 4.4 本章小結57-58
• 第五章 總結與展望58-60
• 5.1 總結58-59
• 5.2 展望59-60
• 致謝60-62
• 參考文獻62-66
• 碩士期間取得成果66

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本文編號：670257