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横向双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,LDMOSFET)作为功率集成电路(Power Integrated Circuit,PIC)中的核心器件,具有易集成、驱动功率小、负温度系数等优点,多年来一直朝着高击穿电压(Breakdown Voltage,BV)和低比导通电阻(Specific On-Resistance,Ron,sp)的方向发展。较高的击穿电压需要器件具有较长的漂移区长度和较低的漂移区掺杂浓度,这导致器件具有较高的导通电阻。击穿电压和比导通电阻之间的这一矛盾关系,就是困扰业界的“硅极限”问题。为缓解“硅极限”问题,本文提出了三种击穿电压>600V的槽型高压LDMOS器件。(1)具有埋P层的槽型高压LDMOS(trench LDMOS with buried P-layer,BP TLDMOS)器件。通过仿真优化,在介质槽宽为9μm和介质槽深为18μm的尺寸参数下获得了击穿电压为685V的BP TLDMOS器件,其比导通电阻为44.5m??cm2。在相同的器件尺寸参数下,与常规槽型(convertional trench LDMOS,C-TLDMOS)器件相比,BP TLDMOS击穿电压提高67%,比导通电阻降低91%。(2)具有变k介质槽的高压LDMOS(trench LDMOS with variable-k dielectric trench,VK TLDMOS)器件。仿真结果表明,在介质槽宽和槽深分别为6μm和18μm的尺寸参数下获得了击穿电压为658V,比导通电阻为25.1m??cm2的VK TLDMOS器件。在相同的器件尺寸参数下,与常规的P-TLDMOS器件(介质槽均匀填充SiO2,带有P条的槽型LDMOS器件)相比,VK TLDMOS器件的击穿电压提高25.8%,比导通电阻仅增加了3.7%。(3)具有变k介质槽和埋P层的高压LDMOS(trench LDMOS with variable-k dielectric trench and buried P-layer,VKBP TLDMOS)器件。仿真结果表明,在介质槽宽为7μm和介质槽深为18μm的尺寸参数下,其击穿电压为703V,比导通电阻为42.1m??cm2。