该产品主要具有正向阻断电压高、高温漏电流小、饱和压降低、开通门限电压高、阳极脉冲峰值电流大、断态阳极电压上升率(dv/dt)高、开通阳极电流上升率(di/dt)高、抗辐射能力强等特点。
设计结构参数小结:
器件采用N+/P/N-/N+/P+非对称型结构。单元器件横向尺寸为420μm,器件厚度为910μm。器件内等效NPN晶体管发射区宽度为40μm,门极宽度为80μm,阴极与门极间距为30μm。N型厚基区掺杂浓度为1.1E13cm-3(电阻率为450Ω.cm),厚度约为845μm。P型薄基区表面浓度为1E17 cm-3,次表面浓度约为2E16 cm-3,杂质分布为高斯分布,P区结深为50μm,薄基区宽度为34μm。N+阴极区结构采用短路点设计,短路点尺寸为5μm,单元器件中的短路点数目为6个,阴极区横向扩散长度为纵向扩散结深的0.8倍。阴极区总宽度为315μm,占单元器件的比例为75%。N+阴极区表面浓度为1E19 cm-3,阴极区结深为16μm,杂质分布为高斯分布。缓冲N+区表面浓度为5E18 cm-3,扩散深度为35μm,杂质分布为高斯分布。背表面P+区表面浓度为1E19 cm-3,扩散结深为17μm,杂质分布为高斯分布。少子寿命选择为50μs,少子扩散长度246.7μm。
工艺方案:
采用:(1)高阻硅单晶材料;(2)分布门极;(3)非对称结构;(4)特高压工艺。工艺流程为:
单晶片清洗→P型扩散及推进→磨片→清洗→抛光→P+沉积→氧化及推进→光刻→磷沉积扩散→蒸铝→反刻→合金→割圆→磨角→腐蚀涂胶→胶固化→焊接→键合引线→封装→筛选测试