【摘 要】
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近年来,高性能LDMOS在工业和军事领域得到广泛应用。随着技术指标的不断提高,高性能LDMOS的设计不但要求结构创新,也要求更有效率的设计方法。 由于传统LDMOS击穿电压与导通
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近年来,高性能LDMOS在工业和军事领域得到广泛应用。随着技术指标的不断提高,高性能LDMOS的设计不但要求结构创新,也要求更有效率的设计方法。
由于传统LDMOS击穿电压与导通电阻的不兼容性,论文分别采用DoubleRESURF结构和SuperJunction结构设计和开发700VLDMOS大功率器件。本文提出的优化方案将两种不同结构的设计合二为一,不但缩短了设计时间,还降低了开发风险。
论文详细解释了新结构如何在击穿电压与导通电阻之间实现平衡。从理论上对DoubleRESURFLDMOS击穿电压与导通电阻的关系提出了新的解释。为进一步改善开态性能,推出SuperJunctionLDMOS的新结构。
为了提高设计效率,设计了一套新的结构参数优化方案。新的优化方案是在传统RESURFLDMOS的基础上开发的,保证了工艺的稳定性和开发成功率。新结构中优化的工艺参数包括:衬底掺杂浓度、漂移区长度、横向隔离区Pbody的掺杂剂量、漂移区深度、漂移区掺杂剂量、P-top注入层的掺杂剂量、P-top长度、插入P阱个数、P阱掺杂剂量。根据每个参数对器件性能的影响大小,安排优化顺序,逐个优化。提高了工作效率,缩短了设计周期。论文工作使用SILVACO软件进行器件模拟,结合优化方案得出各参数对器件性能的影响,重点模拟了漂移区掺杂剂量、P-top注入层的掺杂剂量和长度、插入P阱个数和掺杂剂量,得出器件击穿电压为最大值时的一组参数。通过调整参数,适当降低击穿电压以获得更低的导通电阻。
文中指出了两种新结构的工艺特点,为实际制造提供了参考。并通过模拟数据说明了SuperJunctionLDMOS的创新性和制造上的优势。
本文研究的器件结构经过模拟验证可以实现高压低阻的设计要求,已成功地为上海新进半导体制造公司(sim-BCD)开发新产品做好前期的设计工作,并根据生产条件,对工艺整合提出了参考意见。
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