【摘 要】
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基于对功率VDMOS器件ESD保护电路及其初始条件的深入分析，并结合栅介质击穿条件，提出其瞬态响应模型。该模型通过对保护结构进行电路等效，得到各保护器件参数与功率器件抗ESD能力的解析关系，且模型结果与数值仿真结果吻合良好。通过对模型进行解析运算，得到栅极输入串联电阻、保护二极管等效寄生电阻与击穿电压、功率VDMOS的栅源电容与栅氧厚度与器件抗ESD能力的关系，为功率VDMOS的ESD保护提供重要
【机 构】
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电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都 610054 电子科技大学 电子薄膜与集成器
【出 处】
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第十五届全国半导体集成电路、硅材料学术会议
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基于对功率VDMOS器件ESD保护电路及其初始条件的深入分析，并结合栅介质击穿条件，提出其瞬态响应模型。该模型通过对保护结构进行电路等效，得到各保护器件参数与功率器件抗ESD能力的解析关系，且模型结果与数值仿真结果吻合良好。通过对模型进行解析运算，得到栅极输入串联电阻、保护二极管等效寄生电阻与击穿电压、功率VDMOS的栅源电容与栅氧厚度与器件抗ESD能力的关系，为功率VDMOS的ESD保护提供重要指导。
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使用电学方法测量半导体器件的结温分布，几十年来一直是微电子领域的一个世界性的科教难题。本文提出了一种崭新的测量器件结温分布的电学方法，即晶体管热谱分析方法。不同于传统测试方法中使用的单一测量电流，热谱分析方法通过多阶梯恒流测量温敏参数，并利用小电流过趋热效应，结合子管并联模型，成功分析出结温分布的不均匀性和不均匀度。热谱分析方法成功解决了上述难题，将对半导体器件可靠性分析产生重大影响，具有重大的经
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提出了一种具有两次“Snapback”特性的新结构LSCR器件。该器件正反向情况下都为LSCR结构，其两次“Snapback”特性，可以极大地抑制正常工作状态下由于意外触发而导致LSCR“Latch-Up”。分析结果表明，该器件可很好实现双向的ESD保护，在宽度为1000μm情况下，抗ESD能力达14000V。设计完成的新结构LSCR可很好地应用于功率器件和功率集成电路中。
分析了一种新型的超级势垒整流器SBR(SBR：Super Barrier Rectifier)。理论分析SBR结构势垒，建立了该器件正向压降的解析式，同时设计了该器件的工艺制程。仿真结果表明：SBR的正向压降和功耗比常规PN结二极管小，反向恢复特性优于常规PN结二极管；SBR比肖特基二极管的可靠性高。该分析可以很好地指导该类整流器件的设计。
基于低压VDMOS理论，结合器件三维结构，分析低压VDMOS的导通电阻三维效应，提出一种VDMOS沟道电阻的三维模型。ISE三维数值仿真和解析计算表明：与常规模型相比，本文模型解析解与三维数值解吻合较好。
设计了一种基于多晶硅二极管的DMOS器件的ESD保护。多晶硅二极管作为ESD保护较体硅二极管而言，降低了器件泄漏电流，消除了衬底耦合噪声和寄生效应。仿真分析了多晶硅二极管ESD保护结构，确定了结构参数，并对其ESD保护能力进行验证。其后结合HBMESD测试电路，进行电热耦合仿真，得到设计器件在1000μm的器件宽度下ESD保护能力达到HBM2kV。所设计的ESD保护DMOS器件即将流片生产，其测试
提出了具有横向局域寿命控制的功率IOC-FRD(IOC-FRD：Ideal Ohm Contact-Fast Recovery Diode)器件。借助电荷分析法，获得该器件的等效少子寿命的解析式，从而建立了存储时间的表达式。仿真分析结果表明：该结构器件的反向恢复时间比IOC-FRD更短；在正向导通压降和反向恢复时间之间折衷时具有更大的灵活性；局域寿命控制区位于N+区域之上能更好地减小反向恢复时间。
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