SPIC中器件的設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)的橋梁,是電路設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié).LDMOS等功率器件具有開(kāi)關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),其工藝特點(diǎn)決定了它能方便地同其他類型的器件相集成,從而推動(dòng)了智能功率集成電路的發(fā)展.現(xiàn)在雖然有許多專家學(xué)者致力于LDMOS的建模研究,但到目前為止仍沒(méi)有一個(gè)很好的、通用的LDMOS模型來(lái)模擬其不同于一般電力電子器件的特性.該課題來(lái)源于國(guó)家863項(xiàng)目"智能功率集成技術(shù)研究"(2002AA11Z1540).該文主要進(jìn)行了三

2、個(gè)方面的工作:1、設(shè)計(jì)了電源管理集成電路的核心器件-單晶擴(kuò)散型LDMOS,分析它的特性,建立等效電路模型;2、開(kāi)發(fā)了AURORA的使用,用AURORA提取低壓MOS器件的模型參數(shù);3、測(cè)試了工藝流片實(shí)驗(yàn)后MOS器件的性能,并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析.在高壓LDMOS的設(shè)計(jì)與建模中,該文用二維器件數(shù)值仿真器MEDICI進(jìn)行器件仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì),得到所需的結(jié)構(gòu)參數(shù);同時(shí)分析了LDMOS的準(zhǔn)飽和、準(zhǔn)漏極等相關(guān)特性及產(chǎn)生機(jī)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(jié)合提取實(shí)例詳細(xì)講解了如何用該軟件進(jìn)行模型參數(shù)提取,得到滿意的結(jié)果.在工藝設(shè)計(jì)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(shí)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(jiǎn)明工藝流程和版圖設(shè)計(jì)規(guī)則考慮,給出了部分功能電路和測(cè)試電路的版圖.工藝實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行了正式的芯片流片并完