基于CMOS工藝的高壓MOSFET的研究.pdf

1、數(shù)模混合電路的設(shè)計(jì)日益受到重視.所以如何利用流行的CMOS工藝制造出高壓器件并與原有低壓電路相兼容已經(jīng)成為擺在很多研究者面前的一個(gè)課題.開發(fā)"與CMOS低壓電路集成的1 8V和30V高壓MOSFET"是摩托羅拉公司的最新研究項(xiàng)目,主要是為手機(jī)中的LCD Driver電路而設(shè)計(jì)的.本文是對(duì)高壓MOSFET設(shè)計(jì)的理論性研究和實(shí)踐性工作的總結(jié).具體內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:1.用工藝和器件模擬軟件"ISE"中的模擬程序"D工OS"和"DESS

2、IS"對(duì)具有不同場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的高壓MOSFET進(jìn)行了工藝模擬和器件模擬.模擬結(jié)果說(shuō)明了對(duì)于耐壓為18~30V的MOS器件,其擊穿點(diǎn)位于柵下靠近表面的漏襯結(jié)處.該處電場(chǎng)最強(qiáng),碰撞電離率最高.模擬結(jié)果同時(shí)還說(shuō)明了場(chǎng)板結(jié)構(gòu)可以有效的降低柵下的電場(chǎng)強(qiáng)度,減低碰撞電離率,從而提高該處的擊穿電壓.利用實(shí)驗(yàn)測(cè)量驗(yàn)證了模擬結(jié)果,并從理論上對(duì)場(chǎng)板工作的機(jī)理進(jìn)行了探討.2.在高壓MOSFET的結(jié)構(gòu)中,利用柵極向漏極延伸而構(gòu)成場(chǎng)板.利用RESURF理論在靠近漏極

3、一側(cè)做了漂移區(qū).在30V的N型MOSFET中采用了N型埋層結(jié)構(gòu),并且將N型隔離阱一直做到埋層,與埋層共同構(gòu)成隔離區(qū),將高壓NMOS與其周圍器件進(jìn)行隔離.而對(duì)P型MOSFET則主要依靠其本身的自隔離.另外根據(jù)上述結(jié)構(gòu)還設(shè)計(jì)了高壓MOSFET的CMOS集成工藝.3.設(shè)計(jì)了高壓MOSFET的版圖,并對(duì)版圖設(shè)計(jì)中的主要設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行了說(shuō)明.根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果給出了18V和30V器件設(shè)計(jì)規(guī)則的具體數(shù)值.該文對(duì)場(chǎng)板工作機(jī)理的研究,對(duì)高壓MOSFET中場(chǎng)