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20V/10A UDMOSFET的设计与研制

专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: 结终端结构 沟槽腐蚀 导通电阻 器件耐压 功率半导体器件
分类号: TN302
形 态: 共 51 页 约 33,405 个字 约 1.598 M内容
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内容摘要


本文系统的完成了沟槽DMOSFET从电学参数设计、版图设计到制作工艺设计。

本文重点阐述了沟槽20V/10A DMOSFET的设计流程。

沟槽DMOSFET因其特殊的工艺,在制作方面对制造设备和设计人员提出了更高的要求。

我们通过近半年的沟槽腐蚀实验,最后在此器件上验证了我们的实验并得到了满意的结果。

在研制沟槽DMOSFET的过程中受沟槽腐蚀的启迪改变了以往的刻孔情况,即刻完介质后继续腐蚀硅一定深度,这样有源区N+在侧壁上与金属接触。

这会节省一次光刻板,这是本文的一个重要创新点。

结终端技术的设计一直是功率半导体器件设计的重要环节,本文对各种结终端技术的工作原理和应用范围进行了全面的概述并提出了一种适合于低耐压器件的保护环与场板相结合的新型结终端技术……

全文目录


文摘
英文文摘
序言
第一章 UDMOSFET的物理模型及完善
1.1结构
1.2工作原理
1.2.1正向阻断能力
1.2.2开态特性
1.2.3开关特性
1.2.4安全工作区
1.3单元布局
1.4 UDMOSFET导通电阻的物理模型
1.4.1沟道区特征电阻Rch
1.4.2外延体区特征导通电阻Rea
1.5 DMOSFET沟道物理模型的改进
1.6功率MOSFET的结构改进与展望
第二章 功率DMOSFET的终端技术研究
2.1电力电子技术的发展对功率器件的要求
2.2影响PN击穿电压的因素
2.3结终端技术简介
2.3.1斜角结终端技术
2.3.2刻蚀区面终端技术
2.3.3结终端扩展技术
2.3.4表面变掺杂技术和RESURF技术
2.3.5场板技术
2.3.6场限环技术
2.4一种新型结终端结构
2.4.1 工作原理
2.4.2主结电压对氧化层压降的影响
2.4.3氧化层厚度对氧化层压降的影响
2.4.4衬底浓度对氧化层压降的影响
2.4.5总结
第三章 20V/10A UDMOSFET的设计与研制
3.1结构参数设计
3.1.1纵向结构参数的确定
3.1.2横向尺寸的确定
3.1.3结终端结沟的设计
3.2版图设计
3.2.1有源区光刻版
3.2.2 Trench光刻版
3.2.3多晶光刻版
3.2.4接触孔光刻版
3.2.5金属光刻版
3.2.6钝化光刻版
3.2.7光刻对位顺序
3.3 工艺设计
3.3.1 Trench腐蚀
3.3.2牺牲氧化
3.3.3多晶腐蚀
3.3.4接触孔的腐蚀
3.3.5制作工艺流程
3.4测试结果及分析
3.5终结
结束语
参考文献

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中图分类: > TN302 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 一般性问题 > 设计与计算

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