绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)是在功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)基础上开发出来的一种MOS-双极型复合晶体管,具有双极型晶体管和MOSFET的共同优点,代表了目前功率半导体器件的主要发展方向。IGBT不仅应用于家用消费电子等中低压消费领域,还应用于电网输电等中高压工业领域。高压IGBT芯片设计制造难度大,工艺要求比一般功率器件更加精细。在实际应用中高压IGBT容易遭遇大电流等特殊情况,需要研究其关断情况以提高设计可靠性。我们必须攻克设计难题,实现高压IGBT的国产化。本论文基于实验室与某科研院所的合作项目,主要开展了以下工作:1、3300V IGBT的设计。结合IGBT设计的基本理论,以及国内目前的半导体工艺制造水平提出IGBT的主要工艺流程,并重点介绍了其中比较重要的工艺步骤和细节。IGBT芯片的设计主要包括元胞结构和终端结构的设计。首先对元胞参数进行仿真,包括器件衬底的厚度及电阻率大小,Pbody参数,FS层(Field Stop Layer)参数及集电区注入剂量等,通过仿真分析不同的工艺参数对器件主要的电学参数的影响。介绍分析了器件的结终端原理,确定了本次设计中所采取的结终端类型为场限环加场板技术。研究了在终端设计中不同工艺参数及温度等因素对终端设计的影响,获得了稳定的终端耐压及稳定的电场分布。2、大电流关断特性研究。IGBT的实际制作过程中出现的工艺偏差可能会对整个器件的关断能力产生影响。研究了Pbody注入剂量,背部P+注入剂量,元胞宽度,仿真热阻等参数对IGBT大电流关断能力的影响,利用电热耦合器件-电路混合仿真分析关断过程中温度的变化,并建立并联元胞模型分析其大电流关断情况。根据仿真情况提出具有大电流关断能力的3300V IGBT的工艺参数,并绘制了3300V IGBT的器件版图。