基于BCD工藝的700V LDMOS設(shè)計.pdf

1、LDMOS(Lateral Double-Diffused MOSFET)是一種橫向功率器件，其電極均處于器件表面，易于與低壓信號以及其他器件單片集成。同時具有高耐壓、高增益、低失真等優(yōu)點(diǎn)，LDMOS已被廣泛應(yīng)用于功率集成電路中。由于LDMOS器件本身性能的好壞及其工作的可靠性決定了整個功率集成電路的性能的好壞，因此LDMOS的設(shè)計在整個工藝開發(fā)中顯得尤為重要。而國內(nèi)目前還沒有對外開放的成熟高壓700VBCD工藝，因此高壓LDMOS的研

2、發(fā)有著重要的實際意義。
　　 本文首先回顧了功率器件的發(fā)展歷史，介紹LDMOS的研究現(xiàn)狀，分析幾種具體的LDMOS結(jié)構(gòu)，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。之后分別對傳統(tǒng)型LDMOS和RESURF LDMOS的高壓特性進(jìn)行理論分析與設(shè)計，得出一些敏感參數(shù)對LDMOS耐壓特性的影響，這為器件設(shè)計提供了直觀的理論模型。本文對LDMOS的漂移區(qū)進(jìn)行了全面的數(shù)值模擬與分析，給出了階梯式結(jié)構(gòu)的漂移區(qū)，很好的緩解了擊穿電壓與導(dǎo)通電阻之間的矛盾。本文對場極板如何

3、降低器件表面電場也作了詳細(xì)的模擬與分析。對于高壓高功率器件來說，版圖尤為重要，本文對700V LDMOS的版圖也進(jìn)行了詳盡的分析與設(shè)計，成功解決了版圖上的一系列隱患。
　　 經(jīng)過多次流片試驗，最終成功制成滿足設(shè)計指標(biāo)的LDMOS器件，擊穿電壓為780V，閾值電壓為2.8V，特征導(dǎo)通電阻可以達(dá)到23ohm.mm2。器件的高溫特性與安全工作區(qū)均比較理想，滿足實際應(yīng)用要求。但是器件應(yīng)力測試還存在一些問題，發(fā)現(xiàn)器件表面電場偏高，本文就此