【硕士论文】高压功率集成电路中的LDMOS的设计研究.pdf

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1、上海大学硕士学位论文高压功率集成电路中的LDMOS的设计研究姓名：高海申请学位级别：硕士专业：光学指导教师：余炳鲲;程东方20040601上海大学工学硕士论文Y677606上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合上海大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：主任：蔷地f委员：导师：余炳鲲教授程东方副教授答辩日期：2004年月日图书分类号：TN386单位代号：11903上海大学工学硕士论文原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他

2、人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：——日期本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：——导师签名：日期上海大学工学硕士论文中文摘要高压功率集成电路的设计与制造因其具有一定的高技术难度而极具挑战性。其中的关键之一是功率HVLDMOS的相容工艺设计。由于LDMOS的电极均位于

3、芯片表面，易于通过内部连接实现与低压信号电路及其它器件的单片集成，它的结构设计的正确与否将会影响到整个功率集成电路的性能。本文首先研究了LDMOS的工作特点以及在进行结构设计中采用的两种终端技术一场板技术和RESURF技术；阐述了器件模拟和工艺模拟的基本知识并且介绍了本文主要运用的设计工具一器件模拟软件MEDICI。完成了外延结构LDMOS的击穿电压和导通电阻的优化设计，性能指标可望达到高压功率集成电路的要求；提出了一种改进的单晶结构LDMOS，作者通过器件模拟软件MEDICI仿真分析了P型反型层与漏端间距k对

4、器件耐压的影响，并给出了相应物理意义上的分析，结果表明，L。对器件耐压的影响很明显：完成了外延结构LDMOS的工艺设计，并给出了其工艺流程；系统地研究了LDMOS一些重要电学参数的高温特性，得到的一些对于HVPIC的应用很重要的数据。关键词：高压功率集成电路，LDMOS，结构设计，工艺设计，高温特性上海大学工学硕士论文ABSTRACTThedesignandmanufactureofHighVoltagePowerIC(HVPIC)facetOagreatchallengeduetOitshightechniq

5、uerequirement．OneofkeyswhendesignHVPICisthedesignofHVLDMOST’Scompatibleprocess．ItiseasyforLDMOStOintegratewithlow-voltagesignalcircuitandtheotherdevicesbyinterconnecting，becausealloftheelectrodeslieinthesurfaceofICchip．Therefore，itwillinfluenceOntheperforman

6、ceofwholeHVPICwhetherthedesignofLDMOSistreeornot．Atthebeginningofthepaper，IresearchedthecharacteristicofLDMOSandtwokindsofterminaltechnique—fieldplatetechniqueandRESURFtechnique；Elaboratedsomebasicknowledgeaboutdevicesimulationandprocesssimulation，thenintrod

7、ucedthesoftwarefordevicesimulation．MEDICI．TheoptimumdesignforbreakdownvoltageandonresistorofepitaxialLDMOShasbeenfinished，andthetwoparameterstargetfulfillthedemandofHVPIC；Putforwardaimprovedsingle—crystalLDMOS，andanalysedtheinfluenceofLp(thespacebetweenPoppo

8、sitedopinglayeranddrainN+region)onthebreakdownvoltagebymeansoftheMEDICI，IthasbeenshownthattheinfluenceisobviousbecauseofLp；TheprocessdesignofepitaxialLDMOShasbeenfinished；Systematiclyresearchedt