高壓功率器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其靜電保護(hù).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(jié)構(gòu),完成耐壓任務(wù),達(dá)到應(yīng)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(lái)完成從低壓到高壓電路的轉(zhuǎn)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(hù)工作也是本文工作的一部分。
　　 高耐壓的縱向MOS(VDMOS)管,導(dǎo)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(jié)構(gòu),進(jìn)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(diào)節(jié)N型VDMOS的擊穿電壓,VDMOS單元內(nèi)采用較小有源區(qū)間隔,將擊穿區(qū)域轉(zhuǎn)移到體內(nèi)輕摻雜區(qū)結(jié)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(jù)以上結(jié)構(gòu)制定新工藝,該工藝與常規(guī)P型LDMOS兼容。
　　 在完成針對(duì)高壓管的結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)后,為達(dá)到與現(xiàn)有CMOS工藝兼容的目的,改變傳統(tǒng)LDMOS結(jié)構(gòu),通過(guò)調(diào)整漂移區(qū)與溝道區(qū)的形成工藝,在無(wú)需增加工藝

3、步驟的前提下,達(dá)到較高的擊穿電壓。
　　 在針對(duì)CMOS工藝制作的高壓器件的靜電保護(hù)器件中,SCR(SiliconControlled Rectifier)結(jié)構(gòu)由于其較強(qiáng)的耐壓能力和較低的導(dǎo)通電阻,可用于有效保護(hù)輸入輸出節(jié)點(diǎn)和內(nèi)部電路。由于SCR的觸發(fā)是由PN結(jié)雪崩擊穿引起,故觸發(fā)電壓可通過(guò)調(diào)節(jié)摻雜區(qū)濃度而改變。但SCR導(dǎo)通后,形成正反饋,其低導(dǎo)通電阻使得維持電壓較難調(diào)節(jié)。論文通過(guò)在SCR內(nèi)部加入特殊MOS結(jié)構(gòu)與反饋回路,改變內(nèi)