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VDMOS是功率电子的重要基础,作为功率开关,VDMOS器件以其高耐压、低导通电阻等特性常用于功率集成电路和功率集成系统中。VDMOS器件在核辐照和空间辐照环境中的大量应用,对其辐照效应及抗辐照技术的研究具有非常重要的意义。本文研究了一种具有部分埋氧结构(Partial Silicon On Insulator)的纵向功率MOSFET器件:PSOI VDMOS,该结构在外延层中引入了部分埋氧,提高了器件的抗瞬态辐照能力与抗单粒子辐照能力。本文的主要工作包括:PSOI VDMOS耐压解析模型、数值分析研究;PSOI VDMOS导通电阻解析模型、数值分析研究;PSOI VDMOS辐照特性的研究,包括单粒子辐照、瞬态辐照、总剂量辐照;版图设计及工艺实现;测试平台的研制。首先对PSOI VDMOS的工作原理进行分析,围绕器件设计展开阐述,结合解析模型与数值仿真,深入分析了PSOI VDMOS器件的正向导通特性和反向耐压特性,结果表明新结构器件对纵向MOSFET的击穿电压有显著的影响,对导通电阻影响不明显。部分埋氧层的引入,使得器件内电势和电场再分布,提高了器件耐压;同时改变了电流流动通道从而改变器件导通电阻,但由于所讨论的是低压器件,其外延层电阻不占主要部分,因此对电阻恶化并不明显。其次,对PSOI VDMOS器件的辐照特性进行了分析。使用三维器件仿真软件ISE并联合二维仿真软件MEDICI,对在一定耐压下的相同参数的PSOI VDMOS与传统VDMOS的单粒子辐照、瞬态辐照、总剂量辐照特性进行比较,仿真结果表明,PSOI VDMOS抗瞬态辐照能力较传统VDMOS器件提高2倍以上,失效阈值提高近1倍,抗单粒子辐照能力远远大于传统VDMOS器件,抗总剂量辐照与传统VDMOS相同。部分埋氧器件在结构上有其特殊性,文中对其版图、工艺设计也进行了研究。版图沿用已有成功流片经验的抗加设计版图,研发适合PSOI VDMOS制造的部分SOI基的工艺,在此基础上采用成熟的抗加工艺完成器件制造。此外对功率器件辐照测试平台也做了初步探讨,结合已有测试设备搭建软硬件结合的测试系统。