高壓功率器件結構設計及其靜電保護.pdf

1、在功率器件的制造中,廣泛采用橫向與縱向高壓MOS管,利用其輕摻雜的漏端結構,完成耐壓任務,達到應用于高壓電路的目的。功率器件由于其較低的閾值電壓與較高的擊穿電壓,可以用來完成從低壓到高壓電路的轉換。另外,利用現(xiàn)有CMOS工藝制造的傳統(tǒng)LDMOS工作,配合該電路的保護工作也是本文工作的一部分。
　　 高耐壓的縱向MOS(VDMOS)管,導通溝道位于表面,漏端輕摻雜漂移區(qū)在縱向,需要采用底部工藝,完成底部的漏端接觸。本文采用平面漏端

2、結構,進行兩次摻雜形成從芯片表面引出的漏接觸,避免了底部工藝,降低了成本。為調節(jié)N型VDMOS的擊穿電壓,VDMOS單元內采用較小有源區(qū)間隔,將擊穿區(qū)域轉移到體內輕摻雜區(qū)結的拐角處,該處曲率半徑較大,所以能有效提高擊穿電壓。根據以上結構制定新工藝,該工藝與常規(guī)P型LDMOS兼容。
　　 在完成針對高壓管的結構與工藝設計后,為達到與現(xiàn)有CMOS工藝兼容的目的,改變傳統(tǒng)LDMOS結構,通過調整漂移區(qū)與溝道區(qū)的形成工藝,在無需增加工藝

3、步驟的前提下,達到較高的擊穿電壓。
　　 在針對CMOS工藝制作的高壓器件的靜電保護器件中,SCR(SiliconControlled Rectifier)結構由于其較強的耐壓能力和較低的導通電阻,可用于有效保護輸入輸出節(jié)點和內部電路。由于SCR的觸發(fā)是由PN結雪崩擊穿引起,故觸發(fā)電壓可通過調節(jié)摻雜區(qū)濃度而改變。但SCR導通后,形成正反饋,其低導通電阻使得維持電壓較難調節(jié)。論文通過在SCR內部加入特殊MOS結構與反饋回路,改變內