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VDMOS器件作为新一代功率集成电力电子器件之一,应用领域包含常见的家庭消费类电子设备、汽车电子系统、智能电网,以及各类工业设备、动力机车、航天、船舶系统,是现代生活不可或缺的重要电子元件。而目前国内所有的功率VDMOS器件都用硅外延片制作,VDMOS器件的品质性能和高质量的硅外延材料紧密相连。针对具体器件用硅外延片结构进行细化设计不仅能够提高器件性能及研制成功率,同样也是外延厂家的迫切需要,因此具有较高的研究价值。本论文首先对VDMOS功率器件用外延材料进行结构解析,明确外延层的结构组成。然后借助Tsuprem4和Medici模拟软件平台,对不同结构外延层制作的VDMOS器件进行仿真研究。通过仿真分析外延层电阻率及其均匀性对器件性能的影响,得出外延层电阻率与器件击穿电压与导通电阻存在标准线性关系;通过仿真分析外延层厚度及其均匀性对器件性能的影响,得到外延层有效厚度必须大于临界穿通厚度;通过仿真分析外延层过渡区形貌对器件性能的影响,指明器件工艺是影响过渡区分析的重要因素,丰富了硅外延层过渡区理论。本文还通过As材料衬底的研究,解决了外延层结构参数一致的问题。本文在150V VDMOS器件的理论最佳外延层参数基础上,结合外延层参数与VDMOS器件击穿电压与导通电阻的对应关系,设计了一款应用于150VVDMOS器件的硅外延材料,仿真得到了最佳的器件性能。最后从质量控制的角度出发,完成了 150VVDMOS器件用硅外延材料的生产制造工艺设计。