高壓SOI LDMOS器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真.pdf

1、在這個快速發(fā)展的社會中，高壓集成電路被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域，而在高壓集成電路中，LDMOS（Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor）器件是該電路對高壓器件的首選之一。高壓集成電路要求在器件尺寸縮小的同時，其擊穿電壓不會降低甚至?xí)兇?。為了達到這種要求，人們主要考慮制作工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料開發(fā)這三個方面。在本文中，為了提高LDMOS的耐壓能力，主要從器件整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計這一方面出發(fā)考慮。

2、r>　　由于制作在絕緣層上硅（silicon on insulator,SOI）的器件相對于制作在體硅（bulk silicon）上的器件而言，其性能上具有更多的優(yōu)點，所以本論文主要探討SOI LDMOS器件。在本文中，首先概述了SOI技術(shù)及其制備方法。然后講述了整個SOI LDMOS器件的設(shè)計方法。最后，在設(shè)計SOI LDMOS器件過程中，主要討論了柵極場板（field plate）的長度與厚度等各種參數(shù)對器件性能的影響。
　　

3、該論文提出了在漂移區(qū)內(nèi)有雙氧化槽結(jié)構(gòu)的SOI LDMOS器件（Double Oxide Trench SOI LDMOS），即DOT SOI LDMOS。該器件的結(jié)構(gòu)特點是在器件的漂移區(qū)上下表面各有一個氧化槽。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于漂移區(qū)上表面的氧化槽結(jié)構(gòu)能夠改善漂移區(qū)表面的橫向電場，從而增大了器件在橫向方向上的耐壓能力；位于漂移區(qū)下表面的氧化槽結(jié)構(gòu)具有積累空穴的作用，能夠增大埋氧層上的縱向電場，從而提高LDMOS器件在縱向方向上的耐壓能力

4、。研究結(jié)果顯示，在相同器件尺寸條件下，當(dāng)DOT SOI LDMOS的溝槽寬度與厚度分別為10μm和3μm時，其擊穿電壓要比CSOI LDMOS高30.5％。
　　本文還提出了另外一種有N/P埋層結(jié)構(gòu)的SOI LDMOS器件結(jié)構(gòu)。這種器件結(jié)構(gòu)的特點是在漂移區(qū)的右下方鋪一部分的高摻雜的N埋層或者是在漂移區(qū)的左下方鋪一部分高摻雜的P埋層。這兩種結(jié)構(gòu)均可以改善漂移區(qū)內(nèi)部的RESURF效應(yīng)，使漂移區(qū)內(nèi)部的電場分布更加均勻，而且還可以使該結(jié)構(gòu)