VDMOS器件終端結構的研究與分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、VDMOS是微電子技術和電力電子技術融和起來的新一代功率半導體器件。它具有開關速度快、輸入阻抗高和負溫度系數(shù)等一系列優(yōu)點,廣泛應用于開關電源、汽車電子、馬達驅動和節(jié)能燈等各個領域。耐壓能力是衡量功率器件發(fā)展水平的一個重要標志。VDMOS的耐壓主要由終端結構決定,其中場限環(huán)終端結構可以有效地抑制主結邊緣曲率效應引起的電場集中,而場板終端結構可以有效地緩解表面電荷對擊穿電壓的影響,從而提高擊穿電壓。因此,對VDMOS終端結構的研究具有重要的

2、實用價值。 本文分析了VDMOS的擊穿機理,研究了當前普遍采用的場限環(huán)和場板終端結構。對于場限環(huán),建立了單場限環(huán)結構的優(yōu)化設計模型,對其電壓分布和優(yōu)化環(huán)間距取值進行了理論分析,并將單場限環(huán)的優(yōu)化設計模型擴展到了多場限環(huán)的優(yōu)化設計模型。利用TSUPREM4軟件模擬器件的工藝流程,利用MEDICI軟件模擬器件的電學特性,通過對器件結構和擊穿電壓的模擬,對理論分析進行了驗證,并進一步分析了環(huán)間距、結深、環(huán)寬、環(huán)數(shù)和表面電荷等參數(shù)對擊穿

3、電壓的影響。對于場板,討論了接觸式場板和懸浮式場板兩種終端結構,分析了氧化層厚度、場板長度和結深等參數(shù)對擊穿電壓的影響,得到了懸浮場板覆蓋環(huán)間距離的四分之一時,擊穿電壓具有最高值這一結論。在對場限環(huán)和場板終端結構研究的基礎上,結合兩者的優(yōu)點,得到了場限環(huán)與場板相結合的復合終端結構,并設計了不同耐壓(400V、600V、900V)的VDMOS終端,能夠很好地滿足擊穿電壓的要求。 本文最后設計了VDMOS的工藝流程和版圖,并在工藝生

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