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

1、在這個(gè)快速發(fā)展的社會(huì)中，高壓集成電路被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)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(duì)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(shí)，其擊穿電壓不會(huì)降低甚至?xí)兇?。為了達(dá)到這種要求，人們主要考慮制作工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料開(kāi)發(fā)這三個(gè)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(jì)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(duì)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(diǎn)，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(gè)SOI LDMOS器件的設(shè)計(jì)方法。最后，在設(shè)計(jì)SOI LDMOS器件過(guò)程中，主要討論了柵極場(chǎng)板（field plate）的長(zhǎng)度與厚度等各種參數(shù)對(duì)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(diǎn)是在器件的漂移區(qū)上下表面各有一個(gè)氧化槽。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)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(chǎng)，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(chǎng)，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(shí)，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(diǎn)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(chǎng)分布更加均勻，而且還可以使該結(jié)構(gòu)