trench+dmos器件研究与工艺设计

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1、东南大学硕士学位论文TrenchDMOS器件研究与工艺设计姓名：苏巍申请学位级别：硕士专业：软件工程（集成电路）指导教师：时龙兴;滕敬信20070615摘要TrenchMOS是微电子技术和电力电子技术融和起来的新一代功率半导体器件，因其具有高耐压、大电流、低导通电阻、开关速度快等方面的优势，有着广阔的应用市场．因此国外众多实验室及公司正在进行该领域研究，而在国内，此领域的研究还基本是空白。本文首先介绍了TrenchMOS的发展、应用以及前景。接着在满足器件指标要求的前提下，设计出适合TrenchDMOS最简化的工艺流程，尽可能的降低生产成本。考虑BVdss和Rdson之间的优化，Qg和Vt

2、h之间的关系等等．设计出TrenchDMOS的Cell部分的最优化的结构．并通过Ping的击穿电压和漏电的指标，来设计Ping的注入剂量，热过程和场极板的位置长度，设计出TrenchDMOS的Pdng终端部分的结构。确定出Cell的最优化结构后，以其为中心值，进行工艺偏差对器件的BVdss、Rdson、Vth，漏电、q电、栅电容等参数影响的模拟．最后考虑版图的利用率，尽量通过优化版图设计，来实现降低成本的目的。本文在模拟分析设计之后，针对无锡华润上华半导体有限公司的工艺线，进行工艺开发和试验优化．通过工艺设计和流片以及失效分析，对器件进行了优化改进，使得器件不仅性能上满足要求，还考虑了稳定

3、性，可靠性等方面的要求，得到了能满足市场要求的TrenchDMOS。本文通过模拟分析与实际的工艺流片优化验证，得到良率较高的TrenchDMOS的结构与工艺参数，可直接应用于市场，对于我国在TrenchDMOS领域的研究，具有重要的意义。关键词lTrenchMOS，单胞，Ring，击穿电压，导通电阻t版图东南大学碗士学位论文AbstractTrenchMOSisthegenerationPowerDe'vicethatisintegratedbymicroeleetronicsandPowerelectronics．Ithasmanyadvantagessuchashighvoltage,

4、largecurrent,lowresistanceandswimhquicklyandcanbewidelyusedinmanyfield．UptOpresent,TrenchMOShasbeenwidelystudiedinthelabandcompaniesinmanycountriesabroad,butinchinawealmosthavedonothinginthisfield．Inthethesis,thedevelopment,applicationandfutureofTrenchMOSarcintroducedintheintroductionsection．Thete

5、chnologicflow,OnwhichthedesigningofthesatisfyingTrenchDMOSisbased,hasbeendesignedassimpleaspossibletoreducethemanufactureablecost．Thecalculationandsimulationaretakenouttooptimizebreakdownvolmgeandon-resistance，QgandVth，andthecellhasbeendesigned．ThedesignofRing’sdose．thermalprocessandthelengthofpla

6、te玳designedbyconsideringthebreakdownvoltageandleakagecurrent．AndthentheterminationconfigurationCanbedesigned．BasedonthecenterStI'ucD．1rewhichhaSbeenoptimi∞d．theprocessoffsethasbeensimulated．AtlaSt,layouthaSbeenoptimizedtoreducethemanufactureablecost．Afterthesimulationanalysis，technologyexploiturea

7、ndoptimizationhasbeencarriedoutbasedonCSMC’Stechnologyline．Duringthetechnologydesign，fabricationandanalysisofinvalidation,alotofmodificationaremadetothedevice．Thecapability,rellabilityandstabilityarealsoconsidere