如何設(shè)計600V FS結(jié)構(gòu)的IGBT

　　場阻型IGBT（Field-Stop IGBT，F(xiàn)S-IGBT）是近年來出現(xiàn)的一類非常重要的IGBT結(jié)構(gòu)，F(xiàn)S層能實現(xiàn)通態(tài)損耗與器件耐壓以及通態(tài)損耗與開關(guān)損耗之間的良好折中，因此FS型IGBT已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費電子等領(lǐng)域。然而，F(xiàn)S-IGBT的核心技術(shù)都掌握在Infineon、Fairchild、Toshiba等國外大公司手里，目前市場上的產(chǎn)品基本都是由這些公司推出，國內(nèi)的IGBT商業(yè)化正處于起步階段，F(xiàn)S技術(shù)更是遠遠落后于發(fā)達國家。本論文提出一種600V平面柵FS-IGBT器件的設(shè)計與制造方法，并通過和國內(nèi)某知名代工線合作，完成了器件制備和測試。論文圍繞600V平面柵FS-IGBT的研制工作展開論述。1、首先對IGBT原理及FS層的原理進行分析討論，然后結(jié)合代工線的特點，進行了600V平面柵FS結(jié)構(gòu)IGBT的工藝流程、元胞結(jié)構(gòu)與終端結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后完成版圖設(shè)計并進行工藝流片。所設(shè)計的器件工藝流程為：先進行器件背面的FS層制作，然后進行正面結(jié)構(gòu)（包括元胞和終端）的制作，最后再進行背面的P+區(qū)注入和金屬化。2、對流片獲得的600V FS-IGBT器件進行了主要電學(xué)參數(shù)的測試和分析。測試結(jié)果為：耐壓大于700V、正向?qū)▔航档陀?.15V、閾值電壓4.1~4.5V。滿足設(shè)計要求。本論文的研究成果對于促進我國FS結(jié)構(gòu)IGBT的研究和產(chǎn)業(yè)化具有很好的參考價值，通過進一步改進工藝及結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品良率，最終可以形成有競爭力的產(chǎn)品。