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本文设计了一种700V高压LDMOS的BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺,主要面向中小功率单片智能功率集成电路的设计应用。在分析当前工艺开发面临的挑战以及传统的工艺开发的基础上,本文提出了利用Silvaco公司的集成TCAD(Technology Computer Aided Design)环境Virtual Wafer Fab进行新工艺开发的思想,利用其工艺仿真软件Athena和器件仿真软件Atlas模拟工艺开发流程,完成整个BCD工艺的研究与开发。
在国内许多论文提出的BCD工艺中,也对兼容700V LDMOS的BCD工艺进行了详细的阐述,但其主要是系统粗略的分析,实用性不强。本文通过对BCD工艺开发中遇到的几个问题进行了深入的研究,并制定了完整的BCD工艺流程,为高压BCD工艺的实用性打下基础。
从工艺的应用领域、电路规模以及器件结构特点出发,本文主要考虑了器件之间的隔离、高压LDMOS制作中沟道的制作方式及其开漏输出PAD上ESD保护的问题,最后重点考虑了高压LDMOS功率集成电路中特有的高阻衬底和衬底电流引起的闩锁现象,给出有效的抗闩锁效应版图设计。
总之,本文在TACD虚拟FAB平台上有效的将3μm CMOS和LDMOS工艺融合在一起,对随之产生的兼容性问题进行了深入的研究,增强了BCD工艺的实用性。