VDMOS的ATLAS仿真全解.ppt

1、微电子设计大赛采用JTE终端结构 VDMOS的ATLAS仿真,内容,第一部分：MOSFET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：,VDMOS,P沟道增强型,P沟道耗尽型,N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

2、，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，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：,功率器件的特征：,功率MOSFET的

3、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，包括垂直几何结构、双扩散工艺、多晶硅栅结构和单胞结构等。,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

4、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：VDMOS产品工艺流程,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,金属光刻,正