IGBT開通特性簡析

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電參數指標

采用TCAD器件仿真和工藝仿真軟件對芯片進行結構仿真、特性仿真、電場分布仿真和工藝仿真。

工藝流程仿真：

1、單晶硅原材料

區(qū)熔單晶，N型，<100>晶向，電阻率為：63.5Ω.cm

2、場氧化層

工藝條件：T=1150℃，t=173min，濕氧 tox=1.4μm

3、場限環(huán)

工藝條件：劑量=8×1014cm-2，能量=80KeV

4、有源區(qū)磷注入

工藝條件：為調節(jié)器件元胞間的JFET區(qū)電阻。劑量=5×1011cm-2，能量=30KeV

5、柵極氧化

工藝條件：T=1000℃，t=257min，干氧，tox=0.13μm。厚度波動幅度不能超過10％，以保證器件的閾值、柵漏電等特性參數滿足設計的指標，且波動較小。

6、多晶硅淀積

工藝條件：T=628℃，tpoly=0.6μm

7、多晶硅刻蝕

8、P-體區(qū)注入

工藝條件：劑量=8×1013cm-2，能量=80KeV

9、P-體區(qū)及場限環(huán)推進

工藝條件：T=1150℃，t=140min，xjp-=4μm

10、N+發(fā)射區(qū)

工藝條件：AS:劑量=5×1015cm-2，能量=80KeV；P:劑量=2.5×1014cm-2，能量=50KeV；

11、氧化層/BPSG淀積

工藝條件：tox=0.2μm；tBPSG=1.2μm

12、接觸孔光刻

13、P+光刻

工藝條件：B+：劑量=1×1014cm-2，能量=120KeV；BF2+：劑量=2×1015cm-2，能量=40KeV

14、正面金屬化

工藝條件：tAl=4μm

15、鈍化層

16、背面減薄、P+制備及背電極

1）靜態(tài)參數設計

2）動態(tài)參數設計

開關時間不是越快越好，太快了會導致di/dt和dv/dt過高產生電流、電壓波形振蕩，EMI過高，甚至導致IGBT模塊上下橋臂直通失效。通常設計開通時間會稍微慢一些更有利于減少IGBT波形振蕩。