[发明专利]一种IGBT的设计方法

权利要求书

1.一种IGBT的设计方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、构建IGBT的元胞模型；

S2、在IGBT元胞模型上调整单一的IGBT参数，IGBT参数包括元胞结构参数和工艺参数，获取各IGBT参数在不同取值下的IGBT性能指标值；

S3、通对各IGBT参数对应的IGBT性能指标数据分别进行曲线拟合，获取多组IGBT参数与IGBT性能指标的拟合曲线及其对应的函数；

S4、将各组IGBT参数与IGBT性能指标的函数导入目标优化函数，在IGBT的元胞模型中将各IGBT参数作为输入量，IGBT的目标性能指标作为输出量，搜索符合IGBT的目标性能指标的最优IGBT参数组合；

所述步骤S2具体包括如下步骤：

S21、确定IGBT元胞模型的输入参数及输出参数，输入参数为一个IGBT参数，输出参数为一个IGBT性能指标；

S22、设定输入参数的选择区间及步进，基于步进来获取不同输入参数下的输出参数值，即获取一组的输入参数对应的输出参数值；

S23、遍历IGBT的性能指标，基于步骤S21及步骤S22来获取该IGBT参数在不同取值下的IGBT性能指标；

S24、遍历IGBT参数，基于步骤S21至步骤S24获取所有IGBT参数在不同取值下的IGBT性能指标；

所述IGBT的元胞结构由从下到上依次包括：集电极、P+衬底、N缓冲区、N漂移区，并列设于N漂移区上的P型层及栅极，在栅极与N漂移区之间及栅极与P型层之间设有连续的绝缘层一，在P型层的顶部设有N型层，N型层的顶部设有发射极，发射极的底部部分与P型层顶部接触，栅极的顶部设由绝缘层二，绝缘层二的底部部分与N型层的顶部接触。

2.如权利要求1所述的IGBT的设计方法，其特征在于，在步骤S4之后还包括：

S5、对目标优化函数输出的最优IGBT参数组合进行流片实验，验证最优IGBT参数组合的合理性，若不合理，则返回步骤S2。

3.如权利要求1所述的IGBT的设计方法，其特征在于，IGBT性能指标包括：导通压降，开关延迟时间、击穿电压、开关损耗及短路电流；

IGBT参数包括：元胞结构参数及工艺参数，其中，元胞结构参数包括：元胞的宽度W₀，N型层的宽度W₁，P型层的宽度W2、N漂移区的厚度H3、N缓冲区的厚度H4及P+衬底的厚度H5；

工艺参数包括：发射极掺杂浓度、集电极掺杂浓度及P型层掺杂浓度。