エッジ終端構造を有するIGBTモデルによるUIS時の電流フィラメント生成および破壊モードのTCAD解析

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD20075,SPC20225

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス/【D】産業応用部門 半導体電力変換合同研究会

発行日: 2020/12/21

タイトル(英語): TCAD analysis of current filament formation and failure mode during UIS of IGBT with edge termination structure

著者名: 三塚 要(富士電機),小野澤 勇一(富士電機),中川 明夫(中川コンサルティング事務所)

著者名(英語): Kaname Mitsuzuka(Fuji Electric Co, Ltd.),Yuichi Onozawa(Fuji Electric Co, Ltd.),Akio Nakagawa(Nakagawa Consulting Office, LLC.)

キーワード: ＩＧＢＴ|アバランシェ耐量|エッジ終端構造|ラッチアップ|デバイスシミュレーション|IGBT|Avalanche capability|Edge termination|Latch up|Device simulation

要約(日本語): 本論文ではｴｯｼﾞ終端構造を有するIGBTのｱﾊﾞﾗﾝｼｪｴﾈﾙｷﾞｰ耐量の予測ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを実施したので報告する。UIS時、ｴｯｼﾞ終端構造の深いPwell部で電流ﾌｨﾗﾒﾝﾄが形成され、それが活性部セル領域へ移動し、活性部内で移動を繰り返す。ｱﾊﾞﾗﾝｼｪ電流により、局所的な温度が700 Kを超えると、真性のﾗｯﾁｱｯﾌﾟが発生し、ﾃﾞﾊﾞｲｽ破壊が生じることがわかった。それらは、実験結果とよく一致することを確認した。

要約(英語): We successfully predicted the avalanche energy capability of IGBTs with edge termination structure. We found that the current filament is formed in the deep Pwell region of the edge termination region. Then, the current filament moves around inside the active cell region. When the local temperature of the current filament exceeds 700K, a severe latch-up occurs and the device fails. The calculated results agreed well with experiments.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 2,086 Kバイト