基于超薄外延技術的雙擴散新型D-RESURF LDMOS設計
在用MEDICI、Tsuprem4軟件對該器件進行工藝器件聯(lián)合仿真時,觀察結果如LDMOS表面電場分布圖中所示,漂移區(qū)內由高濃度P-top環(huán)引起的電場波峰均勻地分布在漂移區(qū)電場中部,各電場波峰值大小相似,約為2×1015V/cm。在該分布狀況下,器件源漏間漂移區(qū)的表面電場的耐壓分布得到有效地改善。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/166181.htm
1.2 器件漂移區(qū)的結構分布
N型漂移區(qū)的濃度分布和尺寸結構,決定著LDMOS電場分布和比導通電阻的大小。為實現與中、低壓MOS良好的工藝兼容,器件漂移區(qū)的形成采用了雙阱雙次注入的設計方法,通過對外延層和襯底表面分別注入不同劑量N型雜質來實現。在外延生長前,在襯底表面注入P型材料形成漂移區(qū)的DNW部分;生長4.5μm薄外延后,在DNW正上方的超薄外延中實現第二次注入擴散,完成漂移區(qū)的HNV部分。雙注入不但成功地在4.5μm超薄外延的基礎上使漂移區(qū)結深達到10μm,同時由于漂移區(qū)的截面積大幅增加,也可以在橫向上大幅縮短了漂移區(qū)長度。
在仿真設計過程中,由于P-top降場層的大劑量注入,允許漂移區(qū)的HNV區(qū)域保持較高的濃度分布,器件比導通電阻隨之降低。由于DNW雜質在外延生長加熱過程中會向上反擴,增大外延層的濃度,所以DNW區(qū)域的注入濃度要小于HNV。為防止過早發(fā)生體內擊穿,DNW在外延生長前需要較長時間的高溫加熱,使得注入結深向襯底擴散,確保器件在襯底縱向保持6μm漂移區(qū)結深。兩次不同劑量,不同加熱環(huán)境的注入,實現了器件電場分布的優(yōu)化設計,有效地滿足了器件在不同區(qū)域的技術需求。
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