Bei der Fertigung von Hochvolt-IGBTs und den dazugehörigen Freilaufdioden muss sichergestellt werden, dass diese sehr gute Dotierungsprofile besitzen. Diese werden benötigt um sicher zu stellen, dass die Produkte fehlerfrei funktionieren. Diese Dotierungsprofile werden mit Hilfe eines Hochvolt-Messplatzes, einem Glättungsalgorithmus und der mathematischen Aufbereitung erstellt.
Es soll auf einem Hochvolt-Messplatz eine benutzerdefinierte Messroutine für eine Kapazitäts-Spannungs-(CV) Messung zur Ermittlung von Dotierungsprofilen an Hochvolt-IGBTs und Freilaufdioden entwickelt werden. Durch die Ermittlung der optimalen Messeinstellungen soll sichergestellt werden, dass ein möglichst niedriges Hintergrundrauschen bei hinreichend hoher Messgeschwindigkeit vorliegt.
An einem vorhandenen Hochvolt-Messplatz werden Messungen an fertigen Hochvolt-IGBT durchgeführt. Die Messung erfolgt mit Hilfe eines B1505A Parameter Analyzers von Keysight Technologies. Es können Dotierungsverläufe durch eine entsprechende messtechnische und mathematische Aufbereitung optimiert werden.
In the production of high-voltage IGBTs and associated freewheeling diodes must be ensured that the desired doping profiles are maintained. These are required to ensure that the products perform reliably. A high-voltage measuring setup, a smoothing algorithm for suppressing noise and a subsequent mathematical treatment is needed to determine the doping profiles.
A non-destroying method to obtain the desired data implies a user-defined software based on a small signal capacitance-voltage (CV) measurement principle. The determination of the doping profiles of high-voltage IGBTs and free-wheeling diodes will be evaluated from the measured CV data pairs. The work aims for determining the optimal measurement preconditions to ensure that the lowest possible background noise at a sufficiently high measurement speed is achieved.
The measurements on completely finished high-voltage IGBT chips will be realized on an already existing high-voltage measurement station. The CV-measurement is performed using a parameter analyzer B1505A of Keysight Technologies. The evaluation of the data for the determination of the doping profile is done subsequently by developing a user-defined software written in LabView. This procedure aims for an optimized doping profile determination by selecting the appropriate metrological and mathematical treatment.