SPIC中器件的設計、模型及參數(shù)提取研究.pdf

1、器件模型是連接工藝生產(chǎn)與電路設計的橋梁,是電路設計十分關鍵的環(huán)節(jié).LDMOS等功率器件具有開關速度快、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點,其工藝特點決定了它能方便地同其他類型的器件相集成,從而推動了智能功率集成電路的發(fā)展.現(xiàn)在雖然有許多專家學者致力于LDMOS的建模研究,但到目前為止仍沒有一個很好的、通用的LDMOS模型來模擬其不同于一般電力電子器件的特性.該課題來源于國家863項目"智能功率集成技術研究"(2002AA11Z1540).該文主要進行了三

2、個方面的工作:1、設計了電源管理集成電路的核心器件-單晶擴散型LDMOS,分析它的特性,建立等效電路模型;2、開發(fā)了AURORA的使用,用AURORA提取低壓MOS器件的模型參數(shù);3、測試了工藝流片實驗后MOS器件的性能,并對測試結果進行分析.在高壓LDMOS的設計與建模中,該文用二維器件數(shù)值仿真器MEDICI進行器件仿真和優(yōu)化設計,得到所需的結構參數(shù);同時分析了LDMOS的準飽和、準漏極等相關特性及產(chǎn)生機理,根據(jù)宏模型的建模方法建立了

3、高壓LDMOS的等效電蹈模型.在模型參數(shù)提取中,該文用的工具是參數(shù)提取軟件AURORA.作者首先闡述了AURORA的提取原理、使用方法和提取步驟,然后結合提取實例詳細講解了如何用該軟件進行模型參數(shù)提取,得到滿意的結果.在工藝設計中,拋棄了傳統(tǒng)外延工藝,采用新型BiCMOS工藝在單晶襯底上實現(xiàn)了低壓控制電路和高壓功率器件的集成.文中給出了簡明工藝流程和版圖設計規(guī)則考慮,給出了部分功能電路和測試電路的版圖.工藝實驗后進行了正式的芯片流片并完