一種高可靠性的1200V IGBT的設(shè)計.pdf

1、新型功率器件——絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)、電動汽車、高速鐵路、家電產(chǎn)品和工業(yè)控制等領(lǐng)域，目前全球市場的IGBT都被國外公司（infineon、farchild、IR、Fuji等）壟斷，國內(nèi)的IGBT處于技術(shù)落后，特別是可靠性差的狀態(tài)。如何提升IGBT的可靠性，制造具有自主知識產(chǎn)權(quán)的IGBT產(chǎn)品，推向市場，是迫在眉睫的任務(wù)。
　　本論文是基于和國內(nèi)某知名半導(dǎo)體代工企業(yè)的合作項目，主要目的是研發(fā)一款具有高可靠性

2、的1200V IGBT，藉此希望能推動IGBT的國產(chǎn)化。
　　1、進(jìn)行1200V IGBT的設(shè)計。包括工藝流程設(shè)計、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計（元胞和終端）、版圖設(shè)計和可靠性設(shè)計等工作。由于工藝設(shè)計、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計、版圖設(shè)計和可靠性設(shè)計是相互關(guān)聯(lián)的，設(shè)計時要綜合考慮。因此，首先建立了元胞和終端的工藝，然后結(jié)合仿真工具對工藝和器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，在考慮可靠性的同時反向?qū)に嚵鞒踢M(jìn)行再次設(shè)計，其后進(jìn)行器件的優(yōu)化設(shè)計和仿真，最終確定工藝和器件結(jié)構(gòu)參數(shù)，并

3、繪制版圖。其中，設(shè)計時需要分析的參數(shù)包括元胞大小、終端選取、注入劑量等等。
　　2、對上述設(shè)計的1200V IGBT進(jìn)行兩次流片測試，最終測試參數(shù)如下：器件耐壓約1400V，閾值電壓5V，正向壓降1.94V，開關(guān)時間td(on):56ns、trise:157ns、td(off):385ns、tfall:101ns，滿足預(yù)設(shè)指標(biāo)要求。同時通過HTRB考核，短路時間為12μs，大于一般產(chǎn)品datasheet標(biāo)稱值10μs。