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1、700V高壓LDMOS(Lateral Double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor)因其兼容CMOS與BCD工藝,所以在AC-DC,class-D放大器,電源管理等高壓電路中有廣泛的應(yīng)用,但是隨著功率管工作時(shí)所能承受的耐壓的提高,器件的比導(dǎo)通電阻Ron,sp也越來(lái)越高,所以高壓LDMOS在電路中所產(chǎn)生的功耗也跟著變大,這是與我們?nèi)缃竦吞辑h(huán)保,可持續(xù)發(fā)
2、展的口號(hào)所違背的,因此提高高壓LDMOS的擊穿電壓同時(shí)降低比導(dǎo)通電阻Ron,sp一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的研究熱點(diǎn)。
本文設(shè)計(jì)了一種具有超低比導(dǎo)通電阻的高壓LDMOS,基于傳統(tǒng)的具有均勻摻雜的N-top層的triple RESURF LDMOS基礎(chǔ)上引入線性變摻雜技術(shù),使得器件的電場(chǎng)分布更加平坦,提高了器件的擊穿電壓,同時(shí)由于表面的線性變摻雜的N-top層引入大量的多數(shù)載流子,增大了器件的表面電流密度,降低了器件的比導(dǎo)通電阻。通過(guò)仿
3、真軟件Medici仿真優(yōu)化了器件的線性變摻雜的N-top層的起始摻雜濃度,線性變摻雜的濃度梯度和位置等關(guān)鍵參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)新型具有線性變摻雜 N-top層的 triple RESURF LDMOS結(jié)構(gòu),優(yōu)化的具有線性變摻雜 N-top層的 triple RESURF LDMOS有847 V的高擊穿電壓的同時(shí)還有79.08 mΩ·cm2的比導(dǎo)通電阻, FOM值為9.08 MW/cm2,相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)器件性能得到質(zhì)的提升,最后還給出新型具有線性變摻
4、雜N-top層的triple RESURF LDMOS制造的配套簡(jiǎn)易工藝流程。推導(dǎo)了具有均勻摻雜的N-top層的triple RESURF LDMOS不同溫度下的硅極限模型,依據(jù)傳統(tǒng)triple RESURF的比導(dǎo)通電阻和擊穿電壓的函數(shù)關(guān)系5.93×10-6×α×BVβ,當(dāng)β=11/6和2時(shí),分別根據(jù)仿真結(jié)果推導(dǎo)出α常溫下的值和α關(guān)于溫度的表達(dá)式,再將得到的β為11/6和2不同溫度下的硅極限模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合,最終β=2的不同溫度下
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