功率場效應晶體管(MOSFET)的可制造性設計.pdf

1、半導體功率器件是電力電子領域的重要元器件，是實現(xiàn)強電與弱電之間接口的橋梁。在開關電源、變頻、顯示、節(jié)能降耗及生態(tài)與環(huán)境保護等方面均有廣闊的應用前景。半導體功率器件是為解決電子領域面臨的功率放大與功率控制需要開發(fā)出來，而且，隨著功率電子技術的不斷發(fā)展壯大產生了功率電子學這種新的學科分支。
　　 1979年，H.W.Collins等人提出了一種垂直雙擴散MOS結構。VDMOS是將微電子技術和電力電子技術融合起來的新一代功率半導體器件

2、。以VDMOSFET為典型代表的MOS半導體功率器件是如今電力電子器件領域的主流，功率VDMOSFET是功率電力電子器件的主流產品之一，它在大功率開關、功率放大器等領域中的應用日益廣泛。VDMOSFET是用電場效應控制電流，屬于電壓控制器件，具有高輸入阻抗，低導通電阻，因而驅動功率很小，大輸出電流，開關速度快，工作頻率高，無二次擊穿，安全工作區(qū)寬，跨導線性好，放大失真小，熱穩(wěn)定性好等特點。
　　 本文首先概括了功率MOSFET的

3、國內外發(fā)展歷史及其研究現(xiàn)狀，提出了本課題的研究意義和研究價值；討論了MOS的結構特征及特性并對MOSFET器件的基本結構和工作原理進行了介紹。然后，文章重點分析了能夠影響功率VDMOSFET導通電阻、閥值電壓等參數(shù)的各種因素。利用軟件模擬，通過計算機的大量計算，然后依工藝條件選擇適當?shù)慕Y構參數(shù)，使芯片面積達到最小化，從而使成本降低。
　　 本工作實現(xiàn)功率VDMOSFET器件的計算機模擬所采用的是新一代TCAD工具包括：Senta

4、urus-Process工藝仿真工具、Sentaurus-Structure Editor器件結構編輯工具、Sentaurus-Device物理特性仿真工具、集成化的虛擬設計平臺SentaurusWorkBench等半導體器件可制造性設計工具。
　　 研究工作的核心階段是利用Sentaurus process工具建立工藝文件，進行了選擇及參數(shù)修正以用于VDMOSFET器件的模擬，筆者使用Sentaurus device工具對VD