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文檔簡介
1、近些年來,功率集成電路得到了越來越多的關注。通過將高壓功率器件與低壓控制電路以及各種保護電路集成到一塊芯片上,可以有效降低系統(tǒng)成本,提高系統(tǒng)可靠性。超薄絕緣體上硅技術(SilicononInsulator,SOI)相對體硅及厚膜絕緣體上硅技術具有一系列優(yōu)勢,比如隔離工藝簡單且可靠,寄生效應小,少子器件的開關速度高,可集成高壓功率器件。集成在超薄SOI上的橫向絕緣柵雙極型晶體管(LateralInsulatedGateBipolarTra
2、nsistor,LIGBT)是近乎理想的功率器件,擁有較低的導通壓降和極小的關斷損耗。唯一的缺憾是相對厚膜SOI-LIGBT,超薄SOI-LIGBT的電流能力有較大的降低。
本文主要設計出一種可以應用于單芯片智能功率模塊(IntelligentPowerModule,IPM)的擁有大電流密度的超薄SOI-LIGBT器件。論文首先介紹了SOI-LIGBT的工作原理及超薄SOI-LIGBT的特點,并詳細闡述了超薄SOI結構器件設計
3、技術。在此基礎上,首先對器件基本二維結構進行設計優(yōu)化,利用器件耐壓、閾值電壓、開態(tài)電流、抗閂鎖性能之間的折中關系選擇二維結構與工藝參數(shù)。接著通過將P阱分為多個獨立的多邊形模塊,提出一種三維多溝道超薄SOI-LIGBT改進結構,利用三維器件仿真模擬其電流特性、耐壓特性、抗閂鎖特性以及關斷特性,并與傳統(tǒng)結構進行對比分析,基于上述二維與三維設計結果得到一組多溝道結構優(yōu)化設計參數(shù),對比設計指標與模擬結果。最后簡要分析了器件制造的工藝流程,繪制版
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