1200V VDMOS器件及工藝研究.pdf

1、現(xiàn)代的電力電子技術(shù)無(wú)論對(duì)改造傳統(tǒng)工業(yè)(電力、機(jī)械、冶礦、交通、化學(xué)、輕紡等)，還是對(duì)新建高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)(航天、激光、通信、機(jī)器人等)都至關(guān)重要，它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門，毫無(wú)疑問，它將成為本世紀(jì)乃至下世紀(jì)重要關(guān)鍵技術(shù)之一。VDMOS(垂直溝道MOS管，或稱功率MOS)以其開關(guān)頻率高(可達(dá)1MHz)、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單(電壓型驅(qū)動(dòng))、抗擊穿性好等特點(diǎn)成為電力電子器件中非常重要的一員。設(shè)計(jì)VDMOS的關(guān)鍵在于器件耐壓BV和導(dǎo)通電阻R

2、<,dson>這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是一對(duì)矛盾體，在VDMOS器件的耐壓不斷提高情況下，外延的電阻率和厚度都不斷上升，導(dǎo)致了器件的導(dǎo)通電阻R<,dson>的迅速上升。設(shè)計(jì)上要通過優(yōu)化來使VDMOS的器件在達(dá)到耐壓要求的情況下，導(dǎo)通電阻最小。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)擊穿電壓在1200v以上的VDMOS分立器件。首先概述了功率器件的發(fā)展。通過理論上的經(jīng)典公式來確定VDMOS的外延參數(shù)、柵長(zhǎng)、柵氧厚度、NSD、RING結(jié)構(gòu)的理想值，然后通過Tsupr

3、em-4軟件模擬器件工藝過程、Medici軟件模擬器件特性，通過對(duì)器件耐壓、閾值與導(dǎo)通電阻來對(duì)前面計(jì)算得到的器件各個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而得到最佳的折衷值；接下來對(duì)1200vVSMOS工藝進(jìn)行了細(xì)致的說明，并對(duì)工藝流水中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，通過實(shí)驗(yàn)得出了改進(jìn)的方法。最后器件進(jìn)行封裝測(cè)試以及良品率分析。 本文設(shè)計(jì)的VDMOS在經(jīng)過優(yōu)化后，通過軟件模擬，器件耐壓達(dá)到了1386V，導(dǎo)通電阻也完全達(dá)到了滿足<2760mohm設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求