沟槽栅功率器件栅氧化膜特性的工艺研究

1

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

钝化层质量对高压功率器件可靠性的影响 被引量：2

2

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种200V/100A VDMOS器件开发 被引量：1

3

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

700V高压LDMOS器件瞬态失效机理研究

4

作者 崔其晖 刘斯扬 +4 位作者 钱钦松 孙伟锋 苏巍 张森 何乃龙 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期330-335,共6页

详细分析了700V横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件瞬态失效机理的特性。研究表明触发器件寄生晶体管开启的失效功率不仅与器件内部温度有关,同时也与电场分布有关。器件温度影响寄生阱电阻和衬底电流的大小,而电场分布影响器件内... 详细分析了700V横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件瞬态失效机理的特性。研究表明触发器件寄生晶体管开启的失效功率不仅与器件内部温度有关,同时也与电场分布有关。器件温度影响寄生阱电阻和衬底电流的大小,而电场分布影响器件内部碰撞电离。器件温度与电场分布均与栅脉冲参数有密切关系。为了阐述栅脉冲参数对器件温度的影响,模拟仿真了器件的热响应曲线。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体器件 瞬态失效机理 温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

VDMOS器件高温热载流子效应的研究

5

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型VDMOS器件结构的设计与实现 被引量：2

6

作者 董子旭 王万礼 +2 位作者 赵晓丽 张馨予 刘晓芳 《太赫兹科学与电子信息学报》 2022年第4期402-406,共5页

垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件是一种以多子为载流子的器件,具有开关速度快、开关损耗小、输入阻抗高、工作频率高以及热稳定性好等特点。提出一款60 V平面栅VDMOS器件的设计与制造方法,开发出一种新结构方案,通... 垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件是一种以多子为载流子的器件,具有开关速度快、开关损耗小、输入阻抗高、工作频率高以及热稳定性好等特点。提出一款60 V平面栅VDMOS器件的设计与制造方法,开发出一种新结构方案,通过减少一层终端层版图的光刻,将终端结构与有源区结构结合在一张光刻版上,并在终端工艺中设计了一种改善终端耐压的钝化结构,通过使用聚酰亚胺光刻胶(PI)钝化工艺代替传统的氮化硅钝化层。测试结果表明产品满足设计要求,以期为其他规格的芯片设计提供一种新的设计思路。 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(VDMOS) 终端结构 击穿电压 钝化工艺

在线阅读 下载PDF 职称材料

大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制

7

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

8

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

700VVDMOS终端失效分析与优化设计

9

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于变化电子流向的一种高压VDMOS静态物理模型

10

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种便携式VDMOS单粒子试验测试系统

11

作者 魏亚峰 滕丽 +1 位作者 温显超 俞宙 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第5期816-819,824,共5页

设计了一种在线测试系统,用于监测垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件在单粒子试验中的单粒子效应。简述了实验原理,从偏置设计与波形获取及仪器控制与远程监测多个方面详细论述了测试系统的硬件结构;给出了软件的设... 设计了一种在线测试系统,用于监测垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件在单粒子试验中的单粒子效应。简述了实验原理,从偏置设计与波形获取及仪器控制与远程监测多个方面详细论述了测试系统的硬件结构;给出了软件的设计流程及测试系统的操作界面。最后应用该自动测试系统开展了试验,结果表面该系统稳定可靠,便携易用。 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 单粒子效应 单粒子烧毁 测试系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Arrhenius模型快速评价功率VDMOS可靠性 被引量：4

12

作者 白云霞 郭春生 +3 位作者 冯士维 孟海杰 吕长志 李志国 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期79-82,共4页

基于Arrhenius模型,对功率器件垂直导电双扩散(VDMOS)场效应晶体管的可靠性进行了评价,并对其主要失效机理进行了分析。通过样管在不同结温下的恒定温度应力加速寿命实验,利用Arrhenius方程和最好线性无偏差估计法(BLUE)对结果进行数据... 基于Arrhenius模型,对功率器件垂直导电双扩散(VDMOS)场效应晶体管的可靠性进行了评价,并对其主要失效机理进行了分析。通过样管在不同结温下的恒定温度应力加速寿命实验,利用Arrhenius方程和最好线性无偏差估计法(BLUE)对结果进行数据处理,得到其失效激活能E=0.54 eV,在偏置VDS=7.5 V,IDS=0.8 A,推导出功率VDMOS在室温下工作的寿命特征值为3.67×106h。失效分析发现,栅极累积失效是影响功率VDMOS漏源电流IDS退化的主要失效机理。 展开更多

关键词 垂直双扩散场金属氧化物半导体 失效激活能 失效机理 Arrhenius模型 最好线

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型低压功率MOSFET结构分析 被引量：6

13

作者 姚丰 何杞鑫 方邵华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期53-56,共4页

介绍了一种新型的低压功率MOSFET结构——Trench MOSFET。将其与常规VDMOS通过在 结构参数、电性能参数上的比较和分析,最终肯定了Trench MOSFET结构的优点。

关键词 垂直双扩散型金属氧化物半导体 沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管 器件仿真 导通电阻

在线阅读 下载PDF 职称材料

200V高压大电流VDMOS的研制 被引量：2

14

作者 胡佳贤 韩雁 +2 位作者 张世峰 张斌 宋波 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期85-89,共5页

介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2... 介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2Ω.mm2,导通电流可达40 A;同时设计了ESD防护,HBM值7.5 kV;芯片总面积小于31.25 mm2,可采用TO220封装。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 大电流 导通电阻 结型场效应区注入 静电防护

在线阅读 下载PDF 职称材料

700V VDMOS终端结构优化设计 被引量：5

15

作者 干红林 冯全源 +1 位作者 王丹 吴克滂 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期274-278,共5页

基于垂直双扩散金属氧化物(VDMOS)场效应晶体管终端场限环(FLR)与场板(FP)理论,在场限环上依次添加金属场板与多晶硅场板,并通过软件仿真对其进行参数优化,最终实现了一款700 V VDMOS终端结构的优化设计。对比场限环终端结构,金属场板... 基于垂直双扩散金属氧化物(VDMOS)场效应晶体管终端场限环(FLR)与场板(FP)理论,在场限环上依次添加金属场板与多晶硅场板,并通过软件仿真对其进行参数优化,最终实现了一款700 V VDMOS终端结构的优化设计。对比场限环终端结构,金属场板与多晶硅复合场板的终端结构,能够更加有效地降低表面电场峰值,增强环间耐压能力,从而减少场限环个数并增大终端击穿电压。终端有效长度仅为145μm,击穿电压能够达到855.0 V,表面电场最大值为2.0×105V/cm,且分布比较均匀,终端稳定性和可靠性高。此外,没有增加额外掩膜和其他工艺步骤,工艺兼容性好,易于实现。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物(VDMOS)场效应晶体管 终端结构 场限环(FLR) 复合场板(FP) 击穿电压

在线阅读 下载PDF 职称材料

屏蔽栅结构射频功率VDMOSFET研制 被引量：1

16

作者 李飞 刘英坤 +2 位作者 邓建国 胡顺欣 孙艳玲 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期199-202,共4页

在台栅垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOSFET)的结构基础上,利用常规硅工艺技术,研制出了一种具有屏蔽栅结构的射频功率VDMOSFET器件,在多晶硅栅电极与漏极漂移区之间的氧化层中间加入了多晶硅屏蔽层,大幅度降低了器件的... 在台栅垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOSFET)的结构基础上,利用常规硅工艺技术,研制出了一种具有屏蔽栅结构的射频功率VDMOSFET器件,在多晶硅栅电极与漏极漂移区之间的氧化层中间加入了多晶硅屏蔽层,大幅度降低了器件的栅漏电容Cgd。研制出的屏蔽栅结构VDMOSFET器件的总栅宽为6 cm、漏源击穿电压为57 V、漏极电流为4.3 A、阈值电压为3.0 V、跨导为1.2 S,与结构尺寸相同、直流参数相近的台栅结构VDMOSFET器件相比,屏蔽栅结构VDMOSFET器件的栅漏电容降低了72%以上,器件在175 MHz、12 V的工作条件下,连续波输出功率为8.4 W、漏极效率为70%、功率增益为10 dB。 展开更多

关键词 射频垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管 栅漏电容 栅屏蔽层 台栅结构 屏蔽栅结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

超结VDMOS漂移区的几种制作工艺 被引量：2

17

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

VDMOS准饱和特性数学模型研究

18

作者 李洪朋 鲍嘉明 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期262-267,共6页

借助电脑软件仿真深入研究了VDMOS电场分布特性,并且从数学角度研究了VDMOS漂移区垂直方向上电压降落的情况。建立了VDMOS准饱和特性的数学模型,给出了VDMOS工作在临界准饱和区域的栅极电压的计算方法,为器件工作的安全区域设定了边界... 借助电脑软件仿真深入研究了VDMOS电场分布特性,并且从数学角度研究了VDMOS漂移区垂直方向上电压降落的情况。建立了VDMOS准饱和特性的数学模型,给出了VDMOS工作在临界准饱和区域的栅极电压的计算方法,为器件工作的安全区域设定了边界条件。在研究过程中发现,VDMOS漂移区垂直方向上的电场最大值出现的位置基本固定不变,它不随着栅极电压、漂移区掺杂浓度和栅氧厚度的变化而变化,而是随着漏电压的变化而变化,这主要是由于漂移区内B区域横截面积和电子速度都在随着栅极电压的增大而增大造成的。此结论不仅为文中准饱和模型的创建提供了一种简便的方法,而且对以往模型的简化和改进提供了理论依据。 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 准饱和特性 垂直电场 横截面积 电子速度 栅极电压

在线阅读 下载PDF 职称材料

响应曲面法在VDMOS设计中的应用 被引量：1

19

作者 赵文魁 赵圣哲 马万里 《电子与封装》 2014年第10期30-32,38,共4页

响应曲面法(Response Surface Methodology)是数学方法和统计方法相结合的产物,是用来对所感兴趣的问题进行建模和分析的一种方法。其利用合理的实验设计方法并通过实验得到一定数据,采用复合中心来拟合因素与响应值之间的预测模型,通... 响应曲面法(Response Surface Methodology)是数学方法和统计方法相结合的产物,是用来对所感兴趣的问题进行建模和分析的一种方法。其利用合理的实验设计方法并通过实验得到一定数据,采用复合中心来拟合因素与响应值之间的预测模型,通过对模型的分析来寻求最优设计参数和流程的最佳操作设置,从而解决多变量的实验问题。该方法可应用在VDMOS功率器件设计中,可以使VDMOS设计人员更加直观地从多个复杂的设计参数匹配中寻找到最有价值的匹配,大大方便了VDMOS设计人员。同时,该方法也可以大大降低器件设计及生产过程中的时间和成本。 展开更多

关键词 响应曲面法 垂直双扩散金属氧化物晶体管 设计

在线阅读 下载PDF 职称材料