具采样及抗辐照加固功能的高压DMOS设计

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1、具采样及抗辐照加固功能的高压DMO设计功率VDMO器件除了广泛应用于家电、工业控制等领域外，还大量应用于核 环境和空天环境的电力电子系统。 核环境和空天环境中存在的多种辐照效应会造 成VDMO器件的特性变差，甚至引发失效，因此开展VDMO器件的抗辐照性能的研 究具有非常重要的意义。另外,VDMO器件常工作于过电流状态,因此迫切需要VDMO具有采样功能， 以实现对VDMO及其应用系统的控制和保护，鉴于此,本文研究了具有抗总剂量 辐照加固和具采样功能的500V的高压VDMQ外文工作如下：1、进行500V VDMOS 的设计, 包括工艺制程 (前栅工艺、后栅工艺 )、元胞设计 (方形、条形、六角形

2、) 和终端设计，结合VDMO器件需要抗总剂量辐照的要求，最终采用了后栅工艺流 程和方形元胞 , 后栅工艺流程可减小热过程对栅氧化层固定电荷和界面态的引入 , 提高了栅氧质量 ,即提高器件的抗总剂量辐照能力。仿真结果表明：对器件进行 200Krad(Si) 的总剂量辐照后 , 器件击穿电压减 小约60V,阈值漂移量值约为辐照前阈值电压的 20%但仍处于合理要求范围内。 因此设计VDMO器件在仿真中具有抗200Krad(Si)的总剂量辐照能力。2、进行了采样结构研究。由于全局电流采样方法会增加器件应用回路的导 通电阻,从而使功耗迅速增大 ,因此本设计采用了局部电流采样 ,并应用局部电流 采样原理设计了四种版图结构 , 采样比约为 1： 4。该四种版图结构分别采用元胞、 用 pbody 掩膜版光刻形成的带状 pbody 扩散 阱、带截止环和不带截止环的终端结构来隔离采样元胞和主体元胞区域。 目前器 件流片正在进行中 , 由于合作方流片周期较长 , 故暂未获得流片结果