GGNMOS叉指宽度与金属布线对ESD防护性能的影响 被引量：1

1

作者 梁海莲 董树荣 +2 位作者 顾晓峰 李明亮 韩雁 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期194-198,共5页

栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar... 栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计并制备了一系列GGNMOS待测器件;其次,通过传输线脉冲测试,分析了叉指宽度与叉指数对GGNMOS器件ESD失效电流(It2)的影响,结果表明,在固定总宽度下适当减小叉指宽度有利于提高It2;最后,比较了平行式与交错式两种金属布线方案对It2的影响,结果表明,平行式金属布线下GGNMOS器件的ESD鲁棒性更好。 展开更多

关键词 栅接地N型金属氧化物半导体场效应晶体管 静电放电 双极型-互补型金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺 叉指 金属布线 失效电流

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具有n^(+)埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽LDMOS器件

2

作者 康怡 刘东 +2 位作者 卢山 鲁啸龙 胡夏融 《半导体技术》 北大核心 2025年第2期134-140,共7页

Si/4H-SiC异质结构能够同时结合Si材料的成熟工艺和SiC材料的宽禁带特性,在功率器件设计中具有巨大潜力。提出了一种具有n+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。位于Si/SiC异质结界面SiC侧的重掺杂n... Si/4H-SiC异质结构能够同时结合Si材料的成熟工艺和SiC材料的宽禁带特性,在功率器件设计中具有巨大潜力。提出了一种具有n+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。位于Si/SiC异质结界面SiC侧的重掺杂n+埋层能够有效降低界面势垒宽度,增强电子隧穿效应,降低界面电阻,进一步降低比导通电阻。位于厚氧化层角落并与漏极相连的L型场板通过在SiC漂移区和厚氧化层之间产生高电场,重塑器件横向和纵向电场强度分布,将击穿点从表面转移至体内,提高击穿电压。仿真结果表明,与传统SiC LDMOS器件相比,该器件的品质因数从109.29 MW/cm^(2)提升至159.92 MW/cm^(2),提高了46.36%,进一步改善了LDMOS器件导通电阻和击穿电压之间的折中关系,器件性能得到优化。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS) Si/4H-SiC异质结 n^(+)埋层 L型场板 功率品质因数

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沟槽栅功率器件栅氧化膜特性的工艺研究

3

作者 雷海波 王飞 肖胜安 《集成电路应用》 2013年第11期20-24,共5页

本文分析了沟槽栅功率器件中对栅氧化膜特性造成影响的主要工艺因素,报告了一种获得高性能栅氧特性的方法,并且对栅氧化膜特性改善的机理进行了研究。对于厚度55nm的沟槽栅氧化膜,其正向偏置和反向偏置下的击穿电压都高于30伏特。

关键词 沟槽 VDMOS(垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管) 栅氧化膜特性

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大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制

4

作者 刘洪军 王琪 +2 位作者 赵杨杨 王佃利 杨勇 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期70-74,共5页

介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并... 介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并研制出了百瓦级以上大功率射频Si-VDMOS功率晶体管系列产品。产品主要性能如下:在工作电压28 V及连续波下,采用8胞合成时,225 MHz输出功率达200 W以上,500 MHz输出功率达150 W以上;进一步增加子胞数量,采用12胞合成时,225 MHz输出功率达300 W以上,同时具备良好的增益及效率特性,与国外大功率射频Si-VDMOS功率晶体管的产品参数相比,达到了同类产品水平。 展开更多

关键词 大功率 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 射频功率晶体管 反馈电容 源极电感

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基于HTO的LDMOS器件结构及其热载流子注入退化研究

5

作者 邵红 李永顺 +2 位作者 宋亮 金华俊 张森 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1582-1590,共9页

为满足中低压消费电子的市场需求,小尺寸高密度Bipolar-CMOS-DMOS技术得到了蓬勃发展,低损耗和高可靠成为Bipolar-CMOS-DMOS技术中横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor field effect... 为满足中低压消费电子的市场需求,小尺寸高密度Bipolar-CMOS-DMOS技术得到了蓬勃发展,低损耗和高可靠成为Bipolar-CMOS-DMOS技术中横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor field effect transistor,LDMOS)设计的重点和难点.本文介绍了一种基于高温氧化层(High Temperature Oxidation layer,HTO)结构的LDMOS,并对其热载流子注入退化机制进行了研究分析,利用高温氧化层结构改善了传统浅槽隔离(Shallow Trench Isolation,STI)结构中氧化物台阶嵌入半导体内部对器件热载流子注入造成的不利影响,提高器件可靠性,同时还缩短了器件导通情况下的电流路径长度,降低损耗.此外本文还提出了对P型体区的工艺优化方法,利用多晶硅作为高能量离子注入的掩蔽层,改善阱邻近效应对器件鲁棒性的影响,同时形成更深的冶金结,可以辅助漂移区杂质离子耗尽,降低漂移区表面电场,在不需要额外增加版次的情况下提高了器件击穿电压.最终得到的基于HTO结构的LDMOS击穿电压为43 V,比导通电阻为9.5 mΩ·mm^(2),线性区电流在10000 s之后的退化量仅为0.87%. 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体场效应管 热载流子注入 高温氧化层 低损耗 高可靠性

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基于变化电子流向的一种高压VDMOS静态物理模型

6

作者 鲍嘉明 时龙兴 +2 位作者 孙伟锋 赵野 陆生礼 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期452-456,共5页

研究了高压VDMOS内部电子流向的变化,提出了其近似解析表达式,在此基础之上,求得了电子密度分布变化的解析表达式,从而建立了高压VDMOS的一种改进静态物理模型。计算结果表明,由于这一模型是基于更为合理的电子流向变化和电子密度分布... 研究了高压VDMOS内部电子流向的变化,提出了其近似解析表达式,在此基础之上,求得了电子密度分布变化的解析表达式,从而建立了高压VDMOS的一种改进静态物理模型。计算结果表明,由于这一模型是基于更为合理的电子流向变化和电子密度分布变化的解析表达式而建立的,所以与Yeong-seuk Kim等人模型和参考文献[2]的模型相比,在较大的工作电压范围内,其计算精度的提高都是非常显著的。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 电子流向 电子密度分布 静态物理模型

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直流和脉冲工作的VDMOS可靠性试验 被引量：5

7

作者 单尼娜 吕长志 +2 位作者 马卫东 李志国 郭春生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期172-175,共4页

基于恒定电应力温度斜坡法（CETRM），对工作于直流状态和脉冲状态下的VDMOS功率器件进行可靠性研究，考察了器件阈值电压、跨导以及导通电阻的退化情况，得出在两种工作状态下均是跨导为失效敏感参数。在直流工作状态下，VDMOS失效激... 基于恒定电应力温度斜坡法（CETRM），对工作于直流状态和脉冲状态下的VDMOS功率器件进行可靠性研究，考察了器件阈值电压、跨导以及导通电阻的退化情况，得出在两种工作状态下均是跨导为失效敏感参数。在直流工作状态下，VDMOS失效激活能为0．57～0．68ev，寿命为7．97×10^5—1．15×10^7h；在脉冲工作状态下，VDMOS失效激活能为0．66～0．7eV，寿命为4．3×10^5-4．6×10×10^6h。对跨导的退化机理进行了分析。 展开更多

关键词 纵向双扩散金属氧化物半导体 激活能 寿命 恒定电应力温度斜坡法

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用1／f噪声表征VDMOS器件的抗辐照性能 被引量：3

8

作者 王党会 许天旱 +1 位作者 谢端 王党朝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期571-574,共4页

介绍了用于航空航天DC/DC转换器中的VDMOS器件和电离辐照前后低频1/f噪声的变化。研究了电离辐照情况下VDMOS器件的阈值电压漂移、跨导的退化对1/f噪声幅值、γ值的影响。结合实验,比较器件1/f噪声幅值和γ值在辐照前后的变化,对其抗辐... 介绍了用于航空航天DC/DC转换器中的VDMOS器件和电离辐照前后低频1/f噪声的变化。研究了电离辐照情况下VDMOS器件的阈值电压漂移、跨导的退化对1/f噪声幅值、γ值的影响。结合实验,比较器件1/f噪声幅值和γ值在辐照前后的变化,对其抗辐照性能做表征研究。对VDMOS器件在辐照前后的变化做了分析,从γ值分形的角度简要说明辐照对器件产生的影响。 展开更多

关键词 纵向双扩散金属氧化物半导体 辐照 1/f噪声 γ值

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功率VDMOSFET单粒子效应研究 被引量：4

9

作者 段雪 郎秀兰 +6 位作者 刘英坤 董四华 崔占东 刘忠山 孙艳玲 胡顺欣 冯彬 《微纳电子技术》 CAS 2008年第10期573-576,共4页

阐述了空间辐射环境下n沟功率VDMOSFET发生单粒子栅穿(SEGR)和单粒子烧毁(SEB)的物理机理。研究了多层缓冲局部屏蔽抗单粒子辐射的功率VDMOSFET新结构及相应硅栅制作新工艺。通过对所研制的漏源击穿电压分别为65V和112V两种n沟功率VDMOS... 阐述了空间辐射环境下n沟功率VDMOSFET发生单粒子栅穿(SEGR)和单粒子烧毁(SEB)的物理机理。研究了多层缓冲局部屏蔽抗单粒子辐射的功率VDMOSFET新结构及相应硅栅制作新工艺。通过对所研制的漏源击穿电压分别为65V和112V两种n沟功率VDMOS-FET器件样品进行锎源252Cf单粒子模拟辐射实验,研究了新技术VDMOSFET的单粒子辐射敏感性。实验结果表明,两种器件样品在锎源单粒子模拟辐射实验中的漏源安全电压分别达到61V和110V,验证了新结构和新工艺在提高功率VDMOSFET抗单粒子效应方面的有效性。 展开更多

关键词 功率纵向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 单粒子栅穿 单粒子烧毁 缓冲屏蔽 锎源

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高压功率LDMOS的场极板击穿电压分析 被引量：3

10

作者 柯导明 陈军宁 +3 位作者 时龙兴 孙伟锋 吴秀龙 柯宜京 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期20-22,107,共4页

提高 LDMOS的一个关键步骤是加场极板以降低其表面击穿电压。文中分析了加场极板后的 LDMOS击穿电压模式 ,指出了场极板的分压作用和场极板边界的影响 。

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 场极板 击穿电压

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高压超结VDMOS结构设计 被引量：2

11

作者 杨法明 杨发顺 +2 位作者 丁召 傅兴华 邓朝勇 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期298-303,共6页

为改善高压功率VDMOS击穿电压和导通电阻之间的平方率关系,采用超结理论及其分析方法,结合电荷平衡理论,计算了超结VDMOS的理想结构参数,并利用仿真软件SILVACO对超结VDMOS的各个工艺参数(外延厚度,P柱掺杂剂量,阈值电压)进行了优化设计... 为改善高压功率VDMOS击穿电压和导通电阻之间的平方率关系,采用超结理论及其分析方法,结合电荷平衡理论,计算了超结VDMOS的理想结构参数,并利用仿真软件SILVACO对超结VDMOS的各个工艺参数(外延厚度,P柱掺杂剂量,阈值电压)进行了优化设计,对器件的正向导通特性和反向击穿特性进行了仿真分析。最终设计了一个击穿电压为815V,比导通电阻为23mΩ.cm2的超结VDMOS。 展开更多

关键词 纵向双扩散金属氧化物半导体 超结 电荷平衡 正向导通 反向击穿

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530～650MHz 20W CW Si-VDMOS场效应晶体管 被引量：4

12

作者 刘洪军 傅义珠 李相光 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期192-194,286,共4页

报道了530-650 MHz 20W连续波Si-VDMOS场效应晶体管的研制结果。该器件采用polySi／WN／Au的多层复合栅技术降低栅串联电阻，采用栅下场氧化垫高技术降低反馈电容，采用穿通型硅外延材料优化导通电阻提高器件工作效率，全离子注入自对... 报道了530-650 MHz 20W连续波Si-VDMOS场效应晶体管的研制结果。该器件采用polySi／WN／Au的多层复合栅技术降低栅串联电阻，采用栅下场氧化垫高技术降低反馈电容，采用穿通型硅外延材料优化导通电阻提高器件工作效率，全离子注入自对准工艺等技术，在上述频带内，连续波，28V工作电压下，静态电流50mA，该器件输出功率达20w，效率达49％，增益大于7．5dB。 展开更多

关键词 连续波 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 多层复合栅

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VDMOS器件高温热载流子效应的研究

13

作者 储晓磊 高珊 李尚君 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期39-44,共6页

用二维器件仿真软件Silvaco-Atlas模拟了VDMOS器件工作时产热分布,观察到高温区集中分布在沟道末端及积累层区域。仿真了自加热效应情形下的输出特性曲线,图像显示曲线在达到饱和点后随漏电压增大有下降趋势。结合理论揭示了自加热效应... 用二维器件仿真软件Silvaco-Atlas模拟了VDMOS器件工作时产热分布,观察到高温区集中分布在沟道末端及积累层区域。仿真了自加热效应情形下的输出特性曲线,图像显示曲线在达到饱和点后随漏电压增大有下降趋势。结合理论揭示了自加热效应造成器件电学参数退化机理。通过建立衬底电流模型,分析了衬底电流受偏置电压和温度影响的变化过程。结果表明:在偏置电压固定时,衬底电流随温度升高呈先下降后升高的变化过程;在高温和高偏置电压下衬底电流有指数上升趋势,而且正比于阈值电压、饱和漏电流以及传输特性等电学特性的退化。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物半导体 自加热效应 衬底电流 热载流子效应

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700VVDMOS终端失效分析与优化设计

14

作者 干红林 冯全源 王丹 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2015年第3期86-89,93,共5页

通过电测、微光显微镜(EMMI)漏电流定位和扫描电子显微镜(SEM)形貌分析等手段,对一款700V垂直双扩散金属氧化物半导体(VDMOS)器件进行失效分析(FA).基于Sentaurus TCAD仿真平台进行验证,找到击穿电压失效的主要原因.在改进终端结构的过... 通过电测、微光显微镜(EMMI)漏电流定位和扫描电子显微镜(SEM)形貌分析等手段,对一款700V垂直双扩散金属氧化物半导体(VDMOS)器件进行失效分析(FA).基于Sentaurus TCAD仿真平台进行验证,找到击穿电压失效的主要原因.在改进终端结构的过程中,通过对电流密度、电场、静电势和空间电荷等仿真模型的分析,进一步发现造成耐压不足的场板(FP)结构问题,并提出有效的改进办法.最终,经过优化得到一款耐压770V、硅表面电场分布均匀可靠的终端结构. 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物半导体器件 失效分析 微光显微镜 终端结构

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钝化层质量对高压功率器件可靠性的影响 被引量：2

15

作者 刘侠 夏晓娟 孙伟锋 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期465-468,共4页

针对钝化层质量对高压VDMOS器件可靠性的影响做了研究。通过流片生产中的产品遇到的实际问题,分析了高压VDMOS器件的钝化层可能存在的离子或者受热应力对器件可靠性的不良影响,并在实际工艺和芯片设计上作出了相应的改进,流片验证可靠... 针对钝化层质量对高压VDMOS器件可靠性的影响做了研究。通过流片生产中的产品遇到的实际问题,分析了高压VDMOS器件的钝化层可能存在的离子或者受热应力对器件可靠性的不良影响,并在实际工艺和芯片设计上作出了相应的改进,流片验证可靠性得到了有效的改善。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物场效应管 可靠性 钝化层

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超结VDMOS漂移区的几种制作工艺 被引量：2

16

作者 马万里 赵圣哲 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期689-693,702,共6页

超结VDMOS与常规VDMOS的主要差异在于漂移区,超结VDMOS是在常规VDMOS的n型漂移区中插入了p型区。此p型区具有较大的深度与宽度比,利用一次注入与驱入工艺无法实现,所以这种超结结构的制造工艺难度比常规VDMOS大。介绍了目前实现超结结... 超结VDMOS与常规VDMOS的主要差异在于漂移区,超结VDMOS是在常规VDMOS的n型漂移区中插入了p型区。此p型区具有较大的深度与宽度比,利用一次注入与驱入工艺无法实现,所以这种超结结构的制造工艺难度比常规VDMOS大。介绍了目前实现超结结构的多次外延与注入法、多次高能离子注入法、深沟槽填p型外延法及深沟槽侧壁倾斜注入法四种主要工艺方法,重点探讨了每种方法的优缺点、制造工艺难度和适用性。对各种方法的产业化前景进行了分析,认为深沟槽填p型外延法是最适宜产业化的工艺技术。 展开更多

关键词 超结 垂直双扩散金属氧化物半导体(VDMOS) 漂移区 外延 工艺

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微波功率LDMOS的工艺仿真及研制 被引量：1

17

作者 冯彬 刘英坤 +2 位作者 孙艳玲 段雪 董四华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期402-405,共4页

利用工艺仿真软件Tsuprem 4,针对氧化、退火等工艺进行仿真及校准,并据此对LDMOSFET进行了设计及工艺仿真。结合Medici得到LDMOSFET的结构参数以及相应电学参数,与研制结果进行了比较,仿真结果与实际研制结果吻合较好,实现了在工作频率1... 利用工艺仿真软件Tsuprem 4,针对氧化、退火等工艺进行仿真及校准,并据此对LDMOSFET进行了设计及工艺仿真。结合Medici得到LDMOSFET的结构参数以及相应电学参数,与研制结果进行了比较,仿真结果与实际研制结果吻合较好,实现了在工作频率1 GHz,VDD=28 V条件下,输出功率Po=10 W,Gp=10 dB,η=55%的良好性能。 展开更多

关键词 工艺仿真 Tsuprem4软件 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管

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基于应变Si/SiGe的CMOS电特性模拟研究 被引量：1

18

作者 舒斌 张鹤鸣 +1 位作者 任冬玲 王伟 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期397-401,共5页

提出了一种应变Si/SiGe异质结CMOS结构,采用张应变Si作n-MOSFET沟道,压应变SiGe作p-MOSFET沟道,n-MOSFET与p-MOSFET采用垂直层叠结构,二者共用一个多晶SiGe栅电极。分析了该结构的电学特性与器件的几何结构参数和材料物理参数的关系,而... 提出了一种应变Si/SiGe异质结CMOS结构,采用张应变Si作n-MOSFET沟道,压应变SiGe作p-MOSFET沟道,n-MOSFET与p-MOSFET采用垂直层叠结构,二者共用一个多晶SiGe栅电极。分析了该结构的电学特性与器件的几何结构参数和材料物理参数的关系,而且还给出了这种器件结构作为反相器的一个应用,模拟了其传输特性。结果表明所设计的垂直层叠共栅结构应变Si/SiGe HCMOS结构合理、器件性能提高。 展开更多

关键词 异质结互补金属氧化物半导体场效应晶体管 应变SI 应变SiGe 垂直层叠

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BCD工艺概述 被引量：8

19

作者 陈志勇 黄其煜 龚大卫 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期641-644,659,共5页

介绍了BCD(bipolarCMOSDMOS)的工艺原理、特点和发展前景。对BCD工艺兼容性进行了说明,着重阐述了LDMOS的工艺原理和关键工艺设计考虑。文章结合应用,指出BCD工艺朝着高压、高功率、高密度三个主要方向分化发展,并对BCD工艺的最新进展... 介绍了BCD(bipolarCMOSDMOS)的工艺原理、特点和发展前景。对BCD工艺兼容性进行了说明,着重阐述了LDMOS的工艺原理和关键工艺设计考虑。文章结合应用,指出BCD工艺朝着高压、高功率、高密度三个主要方向分化发展,并对BCD工艺的最新进展作了概述。对电源管理和显示驱动这两大市场驱动进行了分析,并对国内企业进入该领域所面临的机会与挑战作了阐述与展望。 展开更多

关键词 BCD工艺 双扩散金属氧化物半导体管 模块化 高压 高密度

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一种200V/100A VDMOS器件开发 被引量：1

20

作者 焦世龙 翁长羽 晋虎 《电子与封装》 2010年第7期20-23,共4页

分析了功率MOSFET最大额定电流与导通电阻的关系,讨论了平面型中压大电流VDMOS器件设计中导通电阻、面积和开关损耗的折衷考虑,提出了圆弧形沟道布局以增大沟道宽度,以及栅氧下部分非沟道区域采用局域氧化技术以减小栅电容的方法,并据... 分析了功率MOSFET最大额定电流与导通电阻的关系,讨论了平面型中压大电流VDMOS器件设计中导通电阻、面积和开关损耗的折衷考虑,提出了圆弧形沟道布局以增大沟道宽度,以及栅氧下部分非沟道区域采用局域氧化技术以减小栅电容的方法,并据此设计了一种元胞结构。详细论述了器件制造过程中的关键工艺环节,包括栅氧化、光刻套准、多晶硅刻蚀、P阱推进等。流水所得VDMOS实测结果表明,该器件反向击穿特性良好,栅氧耐压达到本征击穿,阈值电压2.8V,导通电阻仅25mΩ,器件综合性能良好。 展开更多

关键词 功率器件 垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管 元胞

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