VDMOSATLAS仿真课件

1、内容内容第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍第二部分：第二部分：VDMOS主要参数主要参数第三部分：第三部分：VDMOS工艺流程工艺流程第四部分：第四部分：VDMOS仿真流程仿真流程第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 即金属氧化物半导体场效应晶体管 MOSFET的分类：VDMOSP沟道增强型P沟道耗尽型N沟道增强型沟道增强型N沟道耗尽型 MOSFET主要工作原理（以N沟道增强型为例）： 衬底材料为P型硅，源区和漏区均为N+区。在栅极电压为零时，由于氧化层中正电荷的作用使半

2、导体表面耗尽但未形成导电沟道。当在栅极加上正电压是，表面有耗尽层变为反型层，当Vgs=Vt（阈值电压）表面发生强反型，即形成n型沟道，则此时加在栅极上的电压Vt即为MOS管的开启电压。在此时，如果在漏源之间加正电压，电子就能够从源极流向漏极，形成漏极向源极的电流。 MOSFET的特点： 双边对称：电学性质上，源漏极可以互换（VDMOS不可以） 单极性：参与导电的只有一种载流子，双极器件是两种载流子导电。 高输入阻抗：由于存在栅氧化层，在栅和其它端点之间不存在直流通路，输入阻抗非常高。电压控制：MOS场效应管是电压控制器件，双极功率器件是电流控制器件。驱动简单。自隔离：MOS管具有很高的封装密度

3、，因为MOS晶体管之间能够自动隔离。能广泛用于并联。其它：温度稳定性好 功率器件的特征：低低中等中等高高开关损失开关损失快快中等中等慢慢开关速度开关速度高高低低低低开态电阻开态电阻简单简单简单简单复杂复杂控制电流控制电流低低低低高高控制电压控制电压电压电压电压电压电流电流输入控制参数输入控制参数符号符号VDMOSVDMOSIGBTIGBT晶体管晶体管项项 目目 功率器件的特征： 功率MOSFET的主要类型： VDMOS（垂直双扩散MOS） VVMOS（垂直V型槽MOS） UMOS（U型槽MOS） 其它如cool MOS等 功率MOSFET的主要类型： VDMOS是大量重要特征结合的产物，包括垂

4、直几何结构、双扩散工艺、多晶硅栅结构和单胞结构等。第二部分：第二部分：VDMOS主要参数主要参数 VDMOS主要参数： VDMOS主要参数： VDMOS主要参数（静态参数）：BVdss: 漏源击穿电压 (与三极管的cb电压相似)Id: 连续漏极电流Rds（on）：通态电阻，器件导通时，给定电流时的漏源电阻gfs：跨导，漏极电流随栅源电压变化的比值（单位：S西门子）Vgs(th)：阈值电压，多晶下面的沟道出现强反型层并且在源极和 漏极之间形成导电沟道时的栅源电压 VDMOS主要参数（开关参数）：开关参数Td(on)：开启延迟时间Tr：上升时间Tf：下降时间Td(off)：关闭延迟时间Qg：栅极电

5、荷Ton：开通时间Toff：关断时间 VDMOS主要参数（原理图）：Ciss: 输入电容（Cgs+Cgd）Coss:输出电容（Cgd+Cds）Crss：反向传输电容（Cgd） VDMOS主要参数（动态参数）： VDMOS主要动态参数（原理图）：第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程制造流程芯片制造封装外延片制造管芯制造管芯制造：分压环制作栅氧制备P-注入P+注入P阱推结N+注入PSG淀积接触孔制备正面电极制备背面电极制备中测裂片表面钝化场氧化J-FET注入环光刻分压环制备多晶淀积多晶激活栅氧制造和P-注入：栅氧P-注入去胶多晶光刻P+注入去胶P+注入和阱推结：P+光刻P阱推结N+注入去胶N+注入：N+光刻PSG回流接触孔制备：PSG淀积接触孔光刻金属