【摘 要】
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近年来,急剧增加的市场需求与国家政府的大力支持使集成电路产业得到高速发展,与国外行业水平之间的差距正日趋缩短。横向双扩散金属氧化物半导体晶体管（Lateral Double Diffused Metal Oxide Transistor,LDMOS）作为集成功率器件,因其具有较高的击穿电压与较低的比导通电阻且易与CMOS及BCD工艺兼容等优点,在多个应用领域如照明系统驱动、智能汽车电子、开关电源等
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近年来,急剧增加的市场需求与国家政府的大力支持使集成电路产业得到高速发展,与国外行业水平之间的差距正日趋缩短。横向双扩散金属氧化物半导体晶体管（Lateral Double Diffused Metal Oxide Transistor,LDMOS）作为集成功率器件,因其具有较高的击穿电压与较低的比导通电阻且易与CMOS及BCD工艺兼容等优点,在多个应用领域如照明系统驱动、智能汽车电子、开关电源等都具有举足轻重的地位。但高压LDMOS器件的比导通电阻随击穿电压的增加以2.5次方的速度增加,导致其在高压领域的应用受到极大限制。随着功率器件所需承受耐压值的提高,器件的比导通电阻(Ron,sp)越来越高,应用于电路中产生的功耗也逐渐增大,不利于低碳环保与可持续发展,所以高耐压与低导通电阻LDMOS器件的研发对当代科技发展具有重要意义。本论文利用TCAD仿真软件对基于0.35μm技术的500 V高压LDMOS器件进行性能优化研究,以期获得击穿电压大于500 V、导通电阻小于7.5Ω·mm~2的器件。为了满足集成电路中高耐压与低导通电阻的性能指标,本研究从新结构的角度去改善LDMOS器件的性能,提出了五种逐步优化的高压LDMOS器件:普通RESURF LDMOS结构、具有场限环的RESURF LDMOS结构、具有N型与P型双掺杂顶层区的RESURF LDMOS结构、具有HVBN区的RESURF LDMOS结构以及具有PB埋层的RESURF LDMOS结构。其中具有PB埋层的RESURF LDMOS器件的耐压值达到593 V,且比导通电阻值低至7.1Ω·mm~2,相对于普通RESURF LDMOS器件而言,耐压值提高了52%,比导通电阻值降低了15%,达到优化目标。
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