1200V VDMOS器件及工藝研究.pdf

1、現(xiàn)代的電力電子技術(shù)無論對改造傳統(tǒng)工業(yè)(電力、機械、冶礦、交通、化學(xué)、輕紡等)，還是對新建高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)(航天、激光、通信、機器人等)都至關(guān)重要，它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到國民經(jīng)濟的各個工業(yè)部門，毫無疑問，它將成為本世紀(jì)乃至下世紀(jì)重要關(guān)鍵技術(shù)之一。VDMOS(垂直溝道MOS管，或稱功率MOS)以其開關(guān)頻率高(可達1MHz)、驅(qū)動簡單(電壓型驅(qū)動)、抗擊穿性好等特點成為電力電子器件中非常重要的一員。設(shè)計VDMOS的關(guān)鍵在于器件耐壓BV和導(dǎo)通電阻R

2、<,dson>這兩個關(guān)鍵參數(shù)是一對矛盾體，在VDMOS器件的耐壓不斷提高情況下，外延的電阻率和厚度都不斷上升，導(dǎo)致了器件的導(dǎo)通電阻R<,dson>的迅速上升。設(shè)計上要通過優(yōu)化來使VDMOS的器件在達到耐壓要求的情況下，導(dǎo)通電阻最小。 本文設(shè)計了一個擊穿電壓在1200v以上的VDMOS分立器件。首先概述了功率器件的發(fā)展。通過理論上的經(jīng)典公式來確定VDMOS的外延參數(shù)、柵長、柵氧厚度、NSD、RING結(jié)構(gòu)的理想值，然后通過Tsupr

3、em-4軟件模擬器件工藝過程、Medici軟件模擬器件特性，通過對器件耐壓、閾值與導(dǎo)通電阻來對前面計算得到的器件各個參數(shù)進行優(yōu)化，從而得到最佳的折衷值；接下來對1200vVSMOS工藝進行了細(xì)致的說明，并對工藝流水中出現(xiàn)的問題進行了分析，通過實驗得出了改進的方法。最后器件進行封裝測試以及良品率分析。 本文設(shè)計的VDMOS在經(jīng)過優(yōu)化后，通過軟件模擬，器件耐壓達到了1386V，導(dǎo)通電阻也完全達到了滿足<2760mohm設(shè)計的目標(biāo)要求