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VDMOS器件具有开关速度快、输入阻抗高和负温度系数等一系列优点,是当前半导体分立器件的高端产品,应用范围广,市场需求大,发展前景好。目前国内的市场已经被国外大公司所垄断,大部分依赖进口。因此国内急需自主研发并量产具有自主知识产权的相关产品,替代国外产品。半导体产业是一个具有高度竞争性的行业,新产品推向市场所需时间的长短、开发成本的高低是企业成败与否的关键所在。因此,本文提出了600V系列VDMOS器件的计算机辅助设计方法。
本文首先模拟了外延层参数和终端结构对器件击穿电压的影响,元胞结构与参数对导通电阻的影响;并在模拟过程中着重对VDMOS器件准饱和效应成因进行了深入研究,分析了影响VDMOS器件最大输出电流的因素,提出了一种有效地提高器件最大输出电流的方法;针对VDMOS器件的非均匀掺杂的短沟道,分析了影响阈值电压的因素,提出了阈值电压的调节方法。然后,针对具体的VDMOS器件生产线,提出了600V系列VDMOS器件的版图设计规则。最后,借助计算机设计了1N60,2N60,4N60,8N60,10N60 VDMOS器件,流片测试结果表明各项指标均达到设计要求。
本文还对400V,900V的VDMOS器件进行了设计,流片一次成功,这说明本文提出的计算机辅助设计方法是可行的,缩短了新产品的开发时间,降低了开发成本,增强了企业的竞争力。