1500V N溝VDMOS器件.pdf

1、功率MOSFET器件作為電力電子器件的重要一員，因其具有開關速度快、輸入阻抗高、電流負溫度系數(shù)、驅(qū)動功率低等優(yōu)點，被廣泛應用于開關電源、馬達驅(qū)動、節(jié)能燈、汽車電子、整流器等應用中，因而在電力電子系統(tǒng)中占有舉足輕重的作用。
　　隨著商用VDMOS的日趨成熟，對于高壓VDMOS而言，器件耐壓越高，產(chǎn)品要求的外延片電阻率增加、外延厚度增加，相較于低壓器件相同電阻條件下要求的面積越大，成本越高，因而減小特征導通電阻有利于提高其市場競爭力。

2、現(xiàn)階段國內(nèi)的高壓VDMOS器件主要依靠國外進口，國內(nèi)的高壓VDMOS產(chǎn)品幾乎還沒有，設計出基于國內(nèi)工藝線的高壓器件刻不容緩，自主研發(fā)并制作基于國內(nèi)工藝線的高壓VDMOS器件具有重大意義。
　　本論文在與國內(nèi)某生產(chǎn)線合作的基礎上，首先進行元胞及終端結(jié)構(gòu)的設計、仿真及優(yōu)化，然后進行版圖的設計及繪制，最終在合作工藝線上流片，其最終目標在于制作一款BVDSS>1500V、ID=4A、RDS(on)<7Ω、trr<510 ns的N溝VDMO

3、S器件。
　　本論文首先概述了VDMOS的主要優(yōu)點及工作原理，并對VDMOS的主要靜態(tài)、動態(tài)參數(shù)及終端理論進行了分析。在合作方提供的基本工藝的基礎上，設計出適用于1500V的高壓工藝流程。基于此工藝，采用工藝仿真軟件 TSUPREM4和二維器件仿真軟件 MEDICI開展元胞、終端結(jié)構(gòu)的設計及優(yōu)化。最終，器件仿真耐壓達到1705V、閾值電壓4V。比導通電阻84Ω·cm2。最后根據(jù)工藝線的實際機臺能力，結(jié)合電阻要求設計并繪制版圖。制版

4、完成后交由流片方按照工藝條件進行流片，流片后對合格樣管進行了封裝測試。第二次流片樣管測試結(jié)果：擊穿電壓1605V、導通電阻5.75Ω、閾值電壓4.5V、上升時間tr=11.4ns、下降時間tf=28ns、反饋電容Crss=12pf，反向恢復時間trr=270 ns。最終樣管測試全參數(shù)滿足要求，某些參數(shù)甚至優(yōu)于指標。
　　本論文成功的設計并研制出了符合設計要求的1500V N溝VDMOS器件。本產(chǎn)品的成功研制，使得國內(nèi)擁有了自助研制