Multi-GatesSOILDMOSforImproved3

1、求實(shí)求真 大氣大為 主講人：關(guān)泉帥主講人：關(guān)泉帥 2015.6Multi-Gates SOI LDMOS for Improved on-state Performance求實(shí)求真 大氣大為 主要內(nèi)容 : 器件性能與傳統(tǒng)器件的比較器件性能與傳統(tǒng)器件的比較具有多柵結(jié)構(gòu)的具有多柵結(jié)構(gòu)的SOI LDMOSSOI LDMOS 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)求實(shí)求真 大氣大為 基礎(chǔ)知識(shí)SOI LDMOS的電阻的電阻： 源漏接觸電阻 溝道電阻Rch 漂移區(qū)電阻Rdr當(dāng)N漂移區(qū)摻雜濃度較低時(shí)，電阻主要由漂移區(qū)電阻決定（高壓器件），在低壓器件中，Rch不可忽略。功率器件目標(biāo)：高耐壓、低電阻功率器件目標(biāo)：高耐壓、低電阻降低降

2、低Ron的方法的方法：Single Resurf Double ResurfTriple Resurf Super Junction提高漂移區(qū)濃度減小Rch增大溝道密度槽柵結(jié)構(gòu) 折疊柵結(jié)構(gòu)求實(shí)求真 大氣大為 具有多柵結(jié)構(gòu)的具有多柵結(jié)構(gòu)的SOI LDMOSSOI LDMOSConventionalFour Gates Structure求實(shí)求真 大氣大為 具有多柵結(jié)構(gòu)的具有多柵結(jié)構(gòu)的SOI LDMOSSOI LDMOS把傳統(tǒng)的柵分成了四個(gè)柵每個(gè)柵之間有N摻雜區(qū)（RBSG）LDD（Lightly Doped Drain）輕摻雜漏區(qū)可減小漏端的電場(chǎng)強(qiáng)度器件參數(shù)器件參數(shù)參數(shù)值參數(shù)值BOX500nm頂層

3、硅300nm柵氧42nm漂移區(qū)1.4e17，6umRBSG5e19LSG1.2umLRBSG0.8umDevice length30um求實(shí)求真 大氣大為 工藝過(guò)程工藝過(guò)程熱氧化42nm柵氧化層淀積300nmN+多晶硅通過(guò)離子注入和熱退火，形成漂移區(qū)和源區(qū)漏區(qū)形成four gates結(jié)構(gòu)RBSG離子注入并熱退火（As+），形成高濃度N+摻雜形成場(chǎng)氧化層金屬化求實(shí)求真 大氣大為 開(kāi)態(tài)特性開(kāi)態(tài)特性轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線輸出特性曲線輸出特性曲線多柵結(jié)構(gòu)的漏電流要高于傳統(tǒng)器件求實(shí)求真 大氣大為 跨導(dǎo)與Ron的比較Vds=2.0 V， Vgs=10V時(shí)，Ron減小了 19.2% 。Vds=2.5V時(shí)，

4、跨導(dǎo)的峰值提高了30.5%。求實(shí)求真 大氣大為 器件性能與傳統(tǒng)器件的比較器件性能與傳統(tǒng)器件的比較溝道表面的電場(chǎng)強(qiáng)度電子速度求實(shí)求真 大氣大為 器件性能與傳統(tǒng)器件的比較器件性能與傳統(tǒng)器件的比較輸出特性曲線對(duì)比多柵結(jié)構(gòu)漂移區(qū)為6um漂移區(qū)長(zhǎng)度減小，漏極電 流增加傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)飽和漏極電流小于多柵結(jié)構(gòu)漏電流增大是因?yàn)槠茀^(qū)減小和溝道電流增加，因此多柵結(jié)構(gòu)減小了Ron求實(shí)求真 大氣大為 關(guān)態(tài)特性關(guān)態(tài)特性傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)BV=88V，多柵結(jié)構(gòu)多柵結(jié)構(gòu)BV=92V，耐壓提高耐壓提高4.5%求實(shí)求真 大氣大為 關(guān)態(tài)時(shí)器件表面電場(chǎng)強(qiáng)度分布關(guān)態(tài)時(shí)器件表面電場(chǎng)強(qiáng)度分布RBSG增強(qiáng)了溝道區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度，減小了P-well/drift結(jié)的電場(chǎng)尖峰，從而使器件的耐壓有所提升。求實(shí)求真 大氣大為 總結(jié)本文提出一種多柵結(jié)構(gòu)的SOI LDMOS。新結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了溝道內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度，增大了