双极型绝缘栅晶体管终端可靠性的分析

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目双极型绝缘栅晶体管终端可靠性的分析专业学位类别工程硕士学号201122032025作者姓名杨文韬指导教师李泽宏教授分类号密级注1UDC学位论文双极型绝缘栅晶体管终端可靠性的分析（题名和副题名）杨文韬（作者姓名）指导教师李泽宏教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路工程提交论文日期2014.03论文答辩日期

2、2014.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEANALYSISOFTHERELIABILITYOFTHEJUNCTIONTERMINATIONFORIGBTAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:WentaoYangAdvisor:Prof.ZehongLiSchool:SchoolofMicroelectron

3、icsandSolid-StateElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可

4、以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要高可靠IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)器件在工业领域中有着极为广泛的应用。终端结构是IGBT器件不可缺少的部分，高可靠性终端设计向来是困恼IGBT设计者的一大难题。由于国内基础薄弱，经验不足，高可靠性终端的设计与制造仍然还处于摸索阶段，因而国产高可靠性IGBT产品还没有真正实现量产。国内市场份额全部被Infineon，ABB，Mitsubish

5、i等外国厂商垄断。为了实现高可靠性IGBT的国产化，和国内某知名半导体代工厂合作，开发高可靠性1700VNPT-IGBT商业化产品。本文在高可靠性终端分析及设计这一方面做了大量工作。1、首先对功率器件的击穿原理做了详细分析，并根据高可靠性的要求，进行终端选型。完成初步设计，并流片实验。2、测试初次流片样品，并仿真分析，发现击穿点位置的不合理选取是导致器件软击穿的主要原因，击穿曲线蠕动是由于表面击穿导致的，可动离子的再分布是造成高温反偏失效的原因。3、针对失效原因，优化设计方案并再次流片。测试结果验证了优化仿真的正确性，器件耐压为2075V，击穿曲线陡直，无软击穿现

6、象，无蠕动，通过高温反偏考核及动态开关测试。关键词：IGBT，结终端，击穿，可靠性IABSTRACTABSTRACTThehighreliableIGBTs(InsulatedGateBipolarTransistor)havebeenwidelyusedintheindustryapplication.Theterminationstructure,asanindispensiblepartofthedevice,isaveryhardtaskforeveryIGBTdesigner.Indomestic,duetothelackoftherelatedexpe

7、rienceandtheweekfoundationintheindustry,wearenowtryingtodesignandfabricatehighreliableIGBTs.AchievingmassproductionofhighreliableIGBTisstillfarawayfromus.Asaresult,thedomesticmarkethasbeenmonopolizedbyforeigncompanies,suchasInfineon,ABB,Mitsubishiandsoon,foraverylongtime.Inordertomake

8、thelo