功率LDMOS器件ESD響應(yīng)特性分析及模型研究.pdf

1、SOILDMOS（絕緣體上硅橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體）器件是應(yīng)用最為廣泛的功率器件之一，是功率集成電路設(shè)計的核心部分。因為SOILDMOS器件在功率集成電路中常用作輸出驅(qū)動，所以極易遭受ESD（靜電放電）的危害。在功率集成電路和功率器件的可靠性研究方面，靜電放電問題成為重要的研究課題。因此，SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的響應(yīng)特性分析和模型的研究對于提高功率集成電路和功率器件的可靠性具有十分重要的意義。
　　 本文基于Se

2、ntaurusTCAD仿真平臺和TLP測試系統(tǒng)，首先研究了SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的響應(yīng)特性。按照SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下響應(yīng)行為的時間順序，分為四個階段:正向阻斷階段、snapback（回滯）階段、維持階段和二次擊穿階段。在正向阻斷階段研究了阻斷機制和觸發(fā)機制;在snapback階段研究了SOILDMOS器件的嵌位速度和寄生LNPN管的開啟特性，同時提出一種電容充電模型對電壓過沖行為進行了研究;在維持階段研究了ES

3、D應(yīng)力下的熱學(xué)特性和大電流狀態(tài)下的電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng);在二次擊穿階段研究了SOILDMOS器件的失效機理。除此之外，本文對SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的熱載流子效應(yīng)進行了研究。最后研究了具有不同Vgs（柵源電壓）的SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的響應(yīng)模型。
　　 研究結(jié)果表明:SOILDMOS器件對于ESD應(yīng)力具有極高的敏感性，極易受到ESD應(yīng)力的損傷，大電流狀態(tài)下的電導(dǎo)調(diào)制帶來的Kirk效應(yīng)（基區(qū)寬度展寬效應(yīng)）使得損傷區(qū)域