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波状基区RC-GCT是在传统的逆导门极换流晶闸管(RC-GCT)的基础上,引入复合隔离区和波状p基区形成的新型大功率器件。与传统的RC-GCT相比,波状基区RC-GCT能够很大地提高 RC-GCT的功率容量,增大安全工作区。而复合隔离区结构的工艺更加简单,容易实现。所以,研究波状基区RC-GCT新结构的工艺具有重要意义。 本文以4.5kV波状基区RC-GCT为例,首先分析波状基区结构特点,提出可行的工艺实现方法,然后利用器件仿真软件ISE-TACD对器件的单步工艺和整体工艺进行模拟,讨论了工艺方法的可行性,并提取了最优的工艺条件,最后给出可行的工艺实施方案。主要研究内容如下: 第一,简述了波状基区 RC-GCT结构特点与工作机理,对比分析了新型的pnp-沟槽复合隔离,与传统的沟槽隔离和横向 pnp隔离的优缺点,说明新型的pnp-沟槽复合隔离兼具两者的优点,并在实际应用中更容易实现。 第二,根据波状基区RC-GCT器件的结构特点,分析RC-GCT器件各个区域的特点。结合实际工艺,提出实现各个区域不同的工艺方法,然后通过工艺模拟验证其可行性,从而确定单步工艺最优化的实施方法。 第三,基于波状基区 GCT和集成二极管的单步工艺模拟结果,确定了波状基区RC-GCT器件的工艺流程,同时将二极管与复合隔离区及单步工艺整合起来,分析前后道工艺之间的高温影响,并通过ISE软件进行整体工艺模拟,提取了最优化的整体工艺流程和条件。最后,对工艺模拟得到的掺杂分布进行特性验证,修正了工艺条件,给出最终的工艺实施方案。 本文的研究结果对新型大功率器件RC-GCT的工艺开发有一定的参考价值。