低正向壓降整流器的設(shè)計(jì)與工藝研究

1、1抗高溫低正向壓降大功率整流器的設(shè)計(jì)與工藝研究TheNewGenerationNanoLevelIntegratedCircuitVirtualManufacturingSystemSentaurusWkbench作者作者英文海灣電子（山東）有限公司山東濟(jì)南250100Gulfsemiconduct（shong）Co.LtdJinanShong250100摘要:：首先介紹了SynopsysInc.新近推出的新一代納米級(jí)TCAD仿真平臺(tái)－

2、SentaurusWkbench（SWB）的功能和特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)SWB的優(yōu)化機(jī)制和典型納米NMOS的工藝參數(shù)在SWB環(huán)境下優(yōu)化進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。關(guān)鍵詞：集成電路；納米層次；虛擬工廠(chǎng)；工藝優(yōu)化；可制造性設(shè)計(jì)Abstract：ThearticleintroducesthestructureacteristicofthenewgenerationTCADsimulationplatfmSentaurusWkbenchemphatically

3、introducesoptimizationmechanismoptimizesthekeyprocessparameterundertheSWBsimulationsystem.Keywds：IntegratedcircuitNanolevelVirtualfactyProcessoptimizationTCADfManufacturing引言近幾年來(lái)隨技術(shù)的進(jìn)步，大功率的整流器使用越來(lái)越廣泛，大功率的整流器向抗高溫能力強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、

4、低功耗方向發(fā)展，技術(shù)成為了制約國(guó)內(nèi)整流芯片生產(chǎn)的一個(gè)瓶頸，需要大功率整流器能夠適應(yīng)在不同環(huán)境溫度下的正常工作，以充分滿(mǎn)足電子產(chǎn)品長(zhǎng)期工作的可靠性、穩(wěn)定性和耐高溫性。如何能夠減少整流芯片在工作時(shí)的自身發(fā)熱量，降低芯片工作時(shí)的功耗，并且有效提高整流芯片的抗高溫能力，成為目前芯片的研究發(fā)展方向。在當(dāng)下“低碳經(jīng)濟(jì)”的前景下，如何能夠保證大功率整流器在抗高溫能力強(qiáng)的同時(shí)并能夠降低芯片功耗，也是國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)正在科技攻關(guān)的一個(gè)發(fā)展方向。我公司積極響應(yīng)政策

5、，從“低碳”出發(fā)，提出了“低正向壓降芯片”項(xiàng)目，力爭(zhēng)最大限度的將功耗降到最低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。同時(shí)在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中我公司技術(shù)已經(jīng)走在了前面，在節(jié)能方面我公司采用的技術(shù)、工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品節(jié)能性比同行業(yè)水平提高了7%。1抗高溫低正向壓降大功率整流器的設(shè)計(jì)1.1提高抗高溫能力方案目前臺(tái)面二極管芯片通常采用絕緣性鈍化膜來(lái)鈍化PN結(jié)，絕緣性鈍化膜不能有效防止器件表面電荷積累或離子沾污，這些電荷能在靠近硅襯底表面處感生出相反極性的電3圖1低正向壓降整流芯片的

6、工藝流程2.2測(cè)試將產(chǎn)出的低正向壓降芯片封裝為GSIB5S本體，采用冠魁科技生產(chǎn)的TK268測(cè)試儀對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行電參數(shù)測(cè)試，采用ESPEC生產(chǎn)的HTR802N評(píng)估高溫反偏能力。這樣，正常壓降的測(cè)試電流為12.5A，擊穿電壓的測(cè)試電流10uA。3結(jié)果與討論3.1推進(jìn)時(shí)間t與Xj和VF的影響圖2是推進(jìn)時(shí)間t對(duì)Xj的影響。晶片在1260度下分別擴(kuò)散30h，40h，50h，60h和70H，由圖可見(jiàn)隨著時(shí)間的增加，xj逐漸增大。根據(jù)擴(kuò)散理論可知，與成