高壓LDMOS的新結(jié)構(gòu)和解析集約-等效電路模型研究

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高壓半導(dǎo)體器件的性能要求也越來(lái)越高，在器件結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)需求也相應(yīng)的越來(lái)越大。另一方面，對(duì)于器件的應(yīng)用方面，高壓器件的模型構(gòu)建還不夠充分和完善，基于器件物理基礎(chǔ)的電路模型還未建立起來(lái)。本項(xiàng)目擬將以高壓LDMOS作為研究對(duì)象。（1）針對(duì)漂移區(qū)以及SOI-LDMOS 中的埋氧層進(jìn)行設(shè)計(jì)。1）提出了提出了一種基于部分絕緣襯底硅兼具階梯摻雜漂移區(qū)和N 型硅島的高壓LDMOS，此種結(jié)構(gòu)能打破傳統(tǒng)硅埋層在長(zhǎng)度和厚度上的限制，獲得更高的硅埋層設(shè)計(jì)自由度，從而更好的改善器件的擊穿電壓和導(dǎo)通電阻；2）提出了一種具有對(duì)稱氧化溝槽的高壓LDMOS，能明顯提升器件擊穿電壓，盡管導(dǎo)通電阻變大了，但是器件的品質(zhì)因素還是有了明顯改善。兩種新結(jié)構(gòu)為器件選取提供了更多的選擇。（2）主要針對(duì)高壓PSOI-LDMOS 的尺寸效應(yīng)進(jìn)行研究探索，著重考慮尺寸參數(shù)間的匹配器件性能的影響。研究表明器件在長(zhǎng)厚比例值（L/t）為6時(shí)可以獲得最大擊穿電壓。此結(jié)論為器件設(shè)計(jì)人員提供參數(shù)選擇的理想?yún)⒖贾?。?）混合型硅埋層結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能改善的方法：利用P埋層和N埋層相結(jié)合，可以極大的提高器件性能，而且和其他方法有較好的兼容性。它為器件設(shè)計(jì)提供了一種新方法。綜合來(lái)說(shuō)，此項(xiàng)目研究為器件和集成電路設(shè)計(jì)者提供了更多的器件結(jié)構(gòu)選擇和參數(shù)選取參考。 2100433B

隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷完善與創(chuàng)新以及大規(guī)模集成電路開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)水平的逐步提高，一方面由于器件工藝尺寸在不斷縮小，短溝道、量子效應(yīng)等小尺寸效應(yīng)越來(lái)越明顯，而LDMOS器件由于具有漂移區(qū)，在這方面有比較好的適應(yīng)能力。另一方面，LDMOS應(yīng)用廣泛，但是其SPICE模型的研究還不充分，基于器件物理基礎(chǔ)的電路模型還未建立起來(lái)。因此，我們提出“高壓LDMOS的新結(jié)構(gòu)和解析集約-等效電路模型研究”項(xiàng)目，擬將以高壓LDMOS作為研究對(duì)象，探索高壓LDMOS的新工藝、新材料和新結(jié)構(gòu)，以獲得性能更好的高壓LDMOS，為集成電路設(shè)計(jì)提供更多選擇，進(jìn)而從其器件物理出發(fā)，結(jié)合各次級(jí)效應(yīng)的研究分析，構(gòu)建解析集約模型和等效電路模型，以發(fā)展并完備高壓LDMOS的SPICE模型，從而為大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)提供幫助。此項(xiàng)目具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

由于結(jié)構(gòu)構(gòu)成機(jī)理的特殊性，結(jié)構(gòu)剛度是索網(wǎng)、索穹頂?shù)热嵝灶A(yù)張力結(jié)構(gòu)在役期性能評(píng)價(jià)的核心內(nèi)容。本項(xiàng)目提出了一種以需求剛度為監(jiān)測(cè)重點(diǎn)的在役期柔性預(yù)張力結(jié)構(gòu)剛度性能評(píng)價(jià)新思路并開(kāi)展相關(guān)的理論研究。以剛度解析理論研究為出發(fā)點(diǎn)，目的是能夠在結(jié)構(gòu)層面區(qū)分線彈性剛度和幾何剛度的貢獻(xiàn)大小，且能定量描述構(gòu)件自身彈性剛度和預(yù)張力對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻(xiàn)。研究數(shù)值方法用于從結(jié)構(gòu)整體剛度中分離出抵抗結(jié)構(gòu)主控荷載變形的需求剛度分量，并以此作為評(píng)價(jià)在役期結(jié)構(gòu)剛度性能的重點(diǎn)。為配合動(dòng)力方法對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的直接檢測(cè)，研究最能體現(xiàn)需求剛度的結(jié)構(gòu)特征模態(tài)的解析方法，并發(fā)展相應(yīng)的傳感器優(yōu)化布置理論。研究基于實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)構(gòu)需求剛度損傷的方法，進(jìn)而利用剛度解析理論提出能指導(dǎo)結(jié)構(gòu)剛度缺陷修復(fù)和補(bǔ)償?shù)睦碚摲椒ā?

1.熱穩(wěn)定性；2.頻率穩(wěn)定性；3.更高的增益；4.提高的耐久性；5.更低的噪音；6.更低的反饋電容；7.更簡(jiǎn)單的偏流電路；8.恒定的輸入阻抗；9.更好的IMD性能；10.更低的熱阻；11.更佳的AGC能力。LDMOS器件特別適用于CDMA、W-CDMA、TETRA、數(shù)字地面電視等需要寬頻率范圍、高線性度和使用壽命要求高的應(yīng)用。2100433B