文档介绍：浙江大学信息科学与工程学院
硕士学位论文
功率集成电路中高压MOS器件及其可靠性的研究
姓名:韩成功
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:韩雁
20100125
摘要功率集成电路将低压控制电路、保护电路和高压功率骷稍谝黄穑灾高了整机的集成度和稳定性,降低了成本。功率骷枪β始傻缏返暮诵模苯影响电路的性能和质量。因此,对功率骷捌淇煽啃越醒芯亢苡幸庖濉1韭畚的工作主要分为两部分:的可靠性问题研究和枨酒蠵的优化设计研究。本文研究的的可靠性问题主要包括热载流子效应和关态雪崩击穿下性能参数的退化。的热载流子效应已经有大量的研究报导,但不同研究人员的实验现象与结论有所不同,还有待于深入探讨。而器件在关态雪崩击穿下的退化,则状态下一种特殊的可靠性问题,目前研究尚少。因此,本文的研究对器件的可靠性设计及其评估体系具有参考价值。枨酒难蟹⑹钦憬】萍技苹钅俊U攵匝蟹⒐讨谐鱿值男酒骷鞔┑缪蛊ǖ停拗屏苏宓缏纺脱剐阅艿那榭觯韭畚难芯苛颂岣吒高压器件耐压的解决方案,并获得了良好的实测改进结果。⒉捎弥绷鞯缪褂ακ笛椤抡妗⒌绾杀貌馐缘确椒ǎ直鸲街植煌峁蛊骷娜仍亓髯有в辛讼晗傅难芯浚沂玖苏饬街制骷嬖着的不同退化机制:娜仍亓髯有вχ饕7⑸诳拷┘ǖ牟嗲角缑态的增加是退化的主要机制。娜仍亓髯有вτ胝ぱ瓜喙兀械日ぱ故狈⑸在多晶硅场板台阶下的积累区,界面态和氧化层陷阱正电荷同时发生作用;高栅压时退化主要发生在靠近漏极的侧墙区,界面态起主导作用。退化机制不同,需要采用的优化设计方法也不同。本文的研究表明,.和娜仍亓髯有вχ饕7⑸在漂移区,导通电阻是最敏感的退化参数;沟道区的热载流子效应可以忽略,阈值基本不发生变化。的热载流子效应与普通的存在显著的差别。⒍訬诠靥┍阑鞔┫碌耐嘶窒蠼辛搜芯俊2捎玫缌髀龀逵ακ笛椤仿真、电荷泵测试等方法,┍阑鞔下的退化现象、影响因素,提出了退化机制,比较了与热载流子效应的区别与联系。是本论文的主要工作包括:蚐
⒍砸恢钟τ糜赑扫描驱动芯片中的高压器件进行了优化设计。原芯片中驱动管的击穿电压为,而的击穿电压为,使得整体芯片的耐压受限只达到,相对于的正常工作电压,裕量不足。通过对器件的结构参数和工艺参数的优化,将高压的击穿电压提高到了,使得整体驱动芯片的耐压达到,满足了系统需求。关键词:秃嵯蛩ɡ┥,热载流子注入,雪崩击穿,可靠性,漏扩展浙江大学硕士学位论文
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缩略词表热载流子注入未钳位电感性开关双扩散漏扩展电荷泵漏雪崩热载流子沟道热载流子等离子平板显示均匀栅氧台阶栅氧积累区工艺控制模块工艺辅助设计工具
签字日期嘲『г日学位论文作者签名:韩成功蔌瓦【’浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书年;月年弓月彳日果,。与我一逝姿盘鲎论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权滥姿盘堂可以将学位论文的签字日期:本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解有权保留并向国家有关部门或机构送交本全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名:签字日期:
致谢在学业即将完成之际,我要对两年多来关心和帮助过我的人表示感谢。首先要感谢的是我的导师韩雁教授。她诲人不倦的育人精神,严谨的科研作风,都使我受益匪浅。我从她那里不仅学到了专业知识和实际工作能力,也学到了做人的准则。我的研究课题的完成,与韩老师的悉心指导密不可分。在此向韩老师表达我最诚挚的感谢。感谢朱大中教授、沈相国高工、丁扣宝副教授、董树荣副教授以及郭维、孙颖、郭清和汪涛等老师在学术上的帮助和关心,和他们的学术讨论使我深受裨益。感谢洪慧师兄、黄大海、王亚林、张艳、廉玉平、杨幸、王庭字、赵士恒、程维维、张慧金、张斌、宋波等同学,他们在学习和生活中给了我很多关心和帮助,使我两年多的时间中留下许多美好的回忆。感谢谷峰、廖忠平、潘文君、陈鹏等朋友,他们给过我很多无私的帮助,使我能够顺利完成工作上的任务。最后感谢我的父母,他们的关怀、牵挂始终是我前进的最大动力。韩成功年
髀功率集成电路中的骷蚪功率集成电路琍侵附üβ势骷⒌脱箍刂频缏贰⑿号处理和通讯接口电路等集成在同一芯片中的特殊集成电路。功率集成电路的应用,不仅缩小了整机的体积,减少了连线,降低了寄生参数,而且成本更低,体积更小,