基于0.5μm CMOS工艺的高压器件

近年来,驱动类、音响类、接口类电路产品系列是CMOS集成电路发展的一个重要方向,这些电路中特有的高低压兼容结构是其重要的特点.相应地高低压兼容CMOS工艺技术应用也越来越广泛.本文研究了与常规CMOS工艺兼容的高压器件的结构与特性,在结构设计和工艺上做了大量的分析和实验,利用n-well和n管场注作漂移区,在没有增加任何工艺步骤的情况下,成功地将高压nMOS,pMOS器件嵌入在商用3.3/5V 0.5μm n-well CMOS工艺中.测试结果表明,高压大电流的nMOS管BVdssn达到23～25V,P管击穿BVdssp>19V.     

与常规CMOS工艺兼容的高压PMOS器件设计与应用

采用常规P阱CMOS工艺,实现了与CMOS工艺兼容的高压PMOS器件。制作的器件,其击穿电压为55 V,阈值电压0.92 V,驱动电流25 mA。对所设计的CMOS兼容高压PMOS器件的制造工艺、器件结构和测试等方面进行了阐述。该器件已成功应用于VFD平板显示系列电路。     

基于0.5μm CMOS工艺的高压器件

近年来,驱动类、音响类、接口类电路产品系列是CMOS集成电路发展的一个重要方向,这些电路中特有的高低压兼容结构是其重要的特点.相应地高低压兼容CMOS工艺技术应用也越来越广泛.本文研究了与常规CMOS工艺兼容的高压器件的结构与特性,在结构设计和工艺上做了大量的分析和实验,利用n-well和n管场注作漂移区,在没有增加任何工艺步骤的情况下,成功地将高压nMOS,pMOS器件嵌入在商用3.3/5V 0.5μm n-well CMOS工艺中.测试结果表明,高压大电流的nMOS管BVdssn达到23～25V,P管击穿BVdssp>19V.     

基于传统的CMOS工艺延伸漏极NMOS功率管研究

延伸漏极N型MOS（EDNMOS）是基于传统低成本CMOS工艺设计制造,用N-well作为NMOS漏极漂移区,以提高其击穿电压。用二维器件模拟软件Medicici对该器件进行模拟分析,结果表明有效地提高了NMOS管击穿电压。实验结果表明采用这种结构能使低压CMOS工艺输出功率管耐压提高到电源电压的2．5倍,样管在5V栅压下输出的电流可达到750mA。作为开关管工作,对于1000pF容性负载,其工作电流在550mA时,工作频率可达500KHz。     

基于PD SOI工艺的高压NMOS器件工艺研究

由于PD SOI工艺平台的特殊性,P阱浓度呈现表面低、靠近埋氧高的梯度掺杂。常规体硅的高压N管结构是整个有源区在P阱里的,需要用高能量和大剂量的P注入工艺将漂移区的P阱反型掺杂,这在工艺上是不容易实现的。文章针对常规高压NMOS器件做了仿真,发现漂移区必须采用能量高达180 KeV、剂量6×1013以上的P注入才能将P阱反型,形成高压NMOS器件,这在工艺实现上不太容易。而采用漂移区在N阱里的新结构,可以避免将P阱上漂移区反型的注入工艺,在工艺上容易实现。通过工艺流片验证,器件特性良好。     

高压BCDMOS集成电路的工艺集成

对高压13CD--MOS器件的结构和工艺进行了研究,用器件模拟MEDICI和工艺模拟T-SUPREM软件分别对器件结构和工艺参数进行了设计优化．在工艺兼容的前提下,设计制作了包含NPN、PNP、NMOS、PMOS、高压LDMOS等结构的BCDMOS集成电路样管．测试结果表明,样管性能与模拟结果相符．     

三端自由高压LDMOS器件设计

应用RESURF原理，设计了三端自由的高压LDMOS器件。采用虚拟制造技术，分析比较了多种结构，对器件结构进行了优化。设计了与常规CMOS兼容的高压器件结构的制造方法和工艺。采用虚拟制造，得到NMOS和PMOS虚拟器件，击穿电压分别为350V和320V。     

高低压兼容单片CMOS驱动器的设计

采用标准n阱硅栅等平面CMOS工艺,将耐压大于200V、吸收电流大于200mA的高压功率VMOS器件与工作在5V电源电压的CMOS控制电路兼容在同一个硅芯片上。分析了电路设计及工艺措施,证明这种技术可以低成本地制作各种低高压兼容电路。     

100V高压CMOS工艺关键技术的研究

提出了一种新的双栅氧(dual gate oxide,DGO)工艺,有效提高了薄栅氧器件与厚栅氧器件的工艺兼容性,同时提高了高低压器件性能的稳定性.在中国科学院微电子研究所0.8μm n阱标准CMOS工艺基础上设计出高低压兼容的100V高压工艺流程,并流片成功.实验结果表明,高压n管和高压p管的关态击穿电压分别为168和-158V,可以在100V高压下安全工作.     

CMOS工艺中横向双极型晶体管的直流与交流电学特性

在 CMOS工艺结构中,将位于阱中的 MOS 器件加适当的偏置,可以使其变为体内器件、以横向双极管的模式工作.本文利用 3μm P-well和 2μm N-well两种 CMOS工艺设计了这种横向双极器件,分析讨论了这种器件的工作原理和特点,并给出其典型的直流和交流参数的实验数据.这些分析和实验数据将有助于电路设计者了解和掌握该器件的电流、频率工作范围及特性,以便在CMOS电路中充分发挥其特长.     

兼容标准CMOS工艺的高压器件设计与模拟

在Synopsys TCAD软件环境下,模拟实现了与0.5μm标准CMOS工艺兼容的高压CMOS器件,其中NMOS耐压达到108V,PMOS耐压达到-69V.在标准CMOS工艺的基础上添加三块掩膜版和五次离子注入即可完成高压CMOS器件,从而实现高、低压CMOS器件的集成.此高压兼容工艺适用于制作带高压接口的复杂信号处理电路.     

薄栅氧高压CMOS器件研制

研制了与0.5μm标准CMOS工艺完全兼容的薄栅氧高压CMOS器件.提出了具体的工艺制作流程-在标准工艺的基础上添加两次光刻和四次离子注入工程,并成功进行了流片试验.测试结果显示,高压NMOS耐压达到98V,高压PMOS耐压达到-66V.此结构的高压CMOS器件适用于耐压要求小于60V的驱动电路.     

薄栅氧高压CMOS器件研制

研制了与 0 .5μm标准 CMOS工艺完全兼容的薄栅氧高压 CMOS器件 .提出了具体的工艺制作流程 -在标准工艺的基础上添加两次光刻和四次离子注入工程 ,并成功进行了流片试验 .测试结果显示 ,高压 NMOS耐压达到98V,高压 PMOS耐压达到 - 6 6 V .此结构的高压 CMOS器件适用于耐压要求小于 6 0 V的驱动电路 .     

兼容标准CMOS工艺的高压器件设计与模拟

在Synopsys TCAD软件环境下,模拟实现了与0 .5 μm标准CMOS工艺兼容的高压CMOS器件,其中NMOS耐压达到10 8V,PMOS耐压达到- 6 9V.在标准CMOS工艺的基础上添加三块掩膜版和五次离子注入即可完成高压CMOS器件,从而实现高、低压CMOS器件的集成.此高压兼容工艺适用于制作带高压接口的复杂信号处理电路.     

500V高压集成电路LCH1016的研制

本文采用N阱硅栅CMOS工艺和自绝缘偏移栅高压MOS器件结构，研制出500V高压集成电路LCH1016，重点讨论了高压器件结构对击穿电压的影响及其导通电阻特性，给出了LCH1016的电路逻辑、版图设计及工艺参数控制。     

Investigations of Key Technologies for 100V HVCMOS Process

提出了一种新的双栅氧(dual gate oxide,DGO)工艺,有效提高了薄栅氧器件与厚栅氧器件的工艺兼容性,同时提高了高低压器件性能的稳定性.在中国科学院微电子研究所0.8μm n阱标准CMOS工艺基础上设计出高低压兼容的100V高压工艺流程,并流片成功.实验结果表明,高压n管和高压p管的关态击穿电压分别为168和-158V,可以在100V高压下安全工作.     

新型的低高压MOS接口电路

本文介绍一种由八个高压MOS器件组成的低高压MOS接口电路.它采用与目前国际上先进的NMOS大规模集成电路工艺技术完全兼容的N阱硅栅等平面CMOS工艺,而不需要附加任何工艺步骤.本文描述了高压MOS器件的物理模型,介绍了器件结构和工艺设计,并给出了高压MOS器件的漏击穿电压时沟道长度、漂移区长度、离子注入剂量和延伸源场极的关系的实验结果.这种高压MOS器件的漏击穿电压最大可达400V(在零栅偏压时),最大饱和漏电流可达35mA(在栅压为10V时),而导通电阻低到600(?)(在栅压为10V时).     

600 V高低压兼容BCD工艺及驱动电路设计

基于高压功率集成电路的关键参数性能要求和现有工艺条件,在国内3μmCMOS工艺基础上,开发出8～9μm薄外延上的600VLDMOS器件及高低压兼容BCD工艺,并设计出几款600V高压半桥栅驱动电路。该工艺在标准3μm工艺基础上增加N埋层、P埋层及P-top层,P埋层和P阱对通隔离,形成各自独立的N-外延岛。实验测试结果表明:LDMOS管耐压达680V以上,低压NMOS、PMOS及NPN器件绝对耐压达36V以上,稳压二极管稳压值为5.3V。按该工艺进行设计流片的电路整体参数性能满足应用要求,浮动偏置电压达780V以上。     

击穿18V的高压LDD PMOS器件的研制

从Synopsys TCAD的软件模拟出发，基于0．8μm标准CMOS工艺，通过重新设计高压N阱，以及优化器件LDD区域注入剂量，成功研制了栅长0．8μm击穿电压达到18V的LDD结构的高压PMOS器件，并实现了低高压工艺的兼容。研制的宽长比为18／0．8的PMOS器件截止电流在500pA以下，阚值电压为-1．5V，-10V栅压下饱和电流为-5．6mA，击穿电压为-19V。器件主要优点是关态漏电小，且器件尺寸不增加，不影响集成度，满足微显示像素驱动电路对高压器件的尺寸要求，另外与其他高压器件相比更容易实现，节约了成本。     

1OOV高压pMOS器件研制

研制出适用于100V高压集成电路的厚栅氧高压pMOS器件.在器件设计过程中利用TCAD软件对器件结构及性能进行了模拟和优化,开发出与0.8μm n阱标准CMOS工艺兼容的高压工艺流程,并试制成功.实验结果表明,该器件关态击穿电压为-158V,栅压-100V时饱和驱动电流达17mA(W/L=100μm/2μm),可以在100V高压下安全工作.