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基于在众多领域的设计中所遇到的多参数求解问题,以高压LDMOS器件性能的优化设计为对象,重点研究如何实现工艺和器件设计时的多参数优化。
本文使用TCAD工具对一种运用场板技术和Double RESURF技术设计的高压LDMOS进行研究,在此基础上主要研究如何通过实验设计利用响应表面方法和基于BP神经网络的优化方法对高压LDMOS进行多参数优化设计。
以高压LDMOS的制造工艺参数和结构参数N-drift层注入剂量、P-top层注入剂量和P-top层长度作为控制因素,将高压LDMOS的击穿电压作为响应,在实验设计的基础上运用响应表面方法建立多项式响应表面模型。结果表明只要选择合适的实验设计和模型公式,所得到的模型就既能很好地拟合实验数据,又能很好的反映出控制因素变化对响应影响的趋势,具有良好的预测能力。
用一个3×5×1的3层BP神经网络结构对高压LDMOS的器件性能进行优化设计。将工艺参数N-drift层注入剂量、P-top层注入剂量和P-top层长度作为网络的输入,LDMOS击穿电压作为网络的输出,利用训练得到的网络对工艺参数进行优化。结果表明训练样本和测试样本的网络输出值和通过TCAD工具得到的测量值均非常接近,得到的最优工艺参数非常理想。