功率LDMOS器件ESD響應(yīng)特性分析及模型研究.pdf

1、SOILDMOS（絕緣體上硅橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體）器件是應(yīng)用最為廣泛的功率器件之一，是功率集成電路設(shè)計(jì)的核心部分。因?yàn)镾OILDMOS器件在功率集成電路中常用作輸出驅(qū)動(dòng)，所以極易遭受ESD（靜電放電）的危害。在功率集成電路和功率器件的可靠性研究方面，靜電放電問題成為重要的研究課題。因此，SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的響應(yīng)特性分析和模型的研究對(duì)于提高功率集成電路和功率器件的可靠性具有十分重要的意義。
　　 本文基于Se

2、ntaurusTCAD仿真平臺(tái)和TLP測(cè)試系統(tǒng)，首先研究了SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的響應(yīng)特性。按照SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下響應(yīng)行為的時(shí)間順序，分為四個(gè)階段:正向阻斷階段、snapback（回滯）階段、維持階段和二次擊穿階段。在正向阻斷階段研究了阻斷機(jī)制和觸發(fā)機(jī)制;在snapback階段研究了SOILDMOS器件的嵌位速度和寄生LNPN管的開啟特性，同時(shí)提出一種電容充電模型對(duì)電壓過沖行為進(jìn)行了研究;在維持階段研究了ES

3、D應(yīng)力下的熱學(xué)特性和大電流狀態(tài)下的電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng);在二次擊穿階段研究了SOILDMOS器件的失效機(jī)理。除此之外，本文對(duì)SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的熱載流子效應(yīng)進(jìn)行了研究。最后研究了具有不同Vgs（柵源電壓）的SOILDMOS器件在ESD應(yīng)力下的響應(yīng)模型。
　　 研究結(jié)果表明:SOILDMOS器件對(duì)于ESD應(yīng)力具有極高的敏感性，極易受到ESD應(yīng)力的損傷，大電流狀態(tài)下的電導(dǎo)調(diào)制帶來的Kirk效應(yīng)（基區(qū)寬度展寬效應(yīng)）使得損傷區(qū)域