垂直导电双扩散场效应晶体管(VDMOS)器件具有高的输入阻抗、高的开关速度、宽的安全工作区以及很好的热稳定性等特点,广泛应用于汽车电子、移动通信、雷达、马达驱动、开关电源、节能灯等各种领域。本文的主要工作为自行设计一套适用于耐压600V应用环境的高压大功率VDMOS器件,具有较小功率管导通电阻,并将设计的重心放在降低功率VDMOS的导通电阻和增加其电流能力上,并做优化设计。本文的主要研究内容如下。1.深入学习VDMOS的工作原理和物理机理,研究VDMOS导通电阻的构成及其与器件参数之间的关系,并通过计算机工艺模拟仿真,研究导通电阻与工艺条件和工艺参数之间的定量关系。在高压VDMOS中(>500V),导通电阻主要由高阻外延层的电阻值决定,并且与实际工艺条件有很大的关系。并在此基础上,从半导体器件物理出发,建立了导通电阻的物理解析模型,以此模型为指导,结合设计指标要求,设计并优化器件的结构参数。2.由器件的阈值电压等参数出发,初步确定了VDMOS元胞的部分结构参数;并在对器件导通电阻进行的研究的基础上,对影响VDMOS元胞导通电阻的主要因素,元胞栅孔间距和外延层杂质浓度进行了优化;然后通过器件仿真和工艺器件联合仿真,对理论分析的结论进行了进一步的修正,最终确定了本次设计器件的工艺步骤和每步具体工艺条件。3.通过对测试结果的分析,进一步完善了整体功率VDMOS器件的导通电阻模型,并在此基础上,对VDMOS器件进行了进一步优化并提出双外延层结构来进一步降低导通电阻,最终测试结果满足最初的设计指标。