第一代到第六代IGBT设计和制造技术的发展概况VIP专享

第 一 代 到 第 六 代 IGBT 设 计 和 制 造 技 术 的 发 展 概 况 ——愿 本 文 能 顺 利 地 为 未 接 触 过 半 导 体 工 艺 技 术 的 IGBT 使 用 者 提供 参 考 (一 )引 言 ： 据 报 道 ， IGBT 功 率 半 导 体 器 件 自 上 世 纪 八 十 年 代 中期 问 世 后 ， 受 到 应 用 者 的 热 烈 欢 迎 ， 大 量 使 用 在 电 力 电 子 装 置 上 ，使 装 置 进 入 了 一 个 突 飞 猛 进 阶 段 。 IGBT 也 越 来 越 深 入 人 心 。 初 期 的 IGBT 存 在 了 很 多 不 足 的 地 方 ， 使 应 用 受 到 了 极 大 的 限制 。 其 后 人 们 针 对 其 存 在 的 不 足 ， 作 了 不 断 改 进 。 行 内 习 惯 按 改 进次 序 排 列 ， 现 今 IGBT 已 进 入 到 第 六 代 。 可 以 这 么 说 每 一 次 改 进 都有一 个 飞 跃。 (二)了 解一 下半 导 体 虽然IGBT 的 应 用 者 需要了 解的 只是IGBT 规格、型号、性能 、参 数和 应 用 须知就够了 ， 但不 妨了 解一 下半 导 体 器 件 最基本 的知识对 阅读本 文 是有帮助的 。 IGBT 是一 种功 率 半 导 体 器 件 。 器 件 的 制 作 就是在 薄 薄 的 一 层 均匀 的 半 导 体 硅 晶 片 中 按 设 计 方 案 用 特 定 的 工 艺 手 段 做 成 不 同 功 能 的若 干 小 区 域 (可 能 大 家 已 有了 解的 所 谓 PN 结 、高 阻 层 、高 浓 度 杂 质低 阻 区 、绝 缘 层 、原 胞 、发 射 极 、集 电 极 、栅 极 等 )， 而 且 按 要求 连接成回路。各个小的功能区的厚薄、大小、位置、杂质性质、杂质浓度甚至杂质浓度分布如浓度梯度都会给器件性能带来极大的影响。所有半导体器件(含微电子、集成电路等)设计和制作就是在硅晶片中做这样的结构文章。如何去制作不同结构的小区域(即晶片内结构)，则需用各种半导体制作工艺(如扩散工艺、外延工艺、离子注入工艺、辐照工艺、光刻工艺、沟槽工艺等)及相关的专用设备和工艺条件(如不同级别的原料、辅料及洁净厂房等)。举例说来，同是功率半导体器件的可控硅和 IGBT 芯片结构就大不一样。可控硅电流再大、电压再高，只有一个单独的芯片...