ДМОП, КДМОП и БиКДМОП технология изготовления ИМС силовой электроники

March 26, 2015 by admin Комментировать »

МОП транзистор с малой длиной канала (меньшей 1 мкм) может быть сформирован следующим образом: сначала сквозь вскрытое окно проводят легирование р типа, а затем через то же окно проводят легирование п+ истоков. Поскольку из-за поликремниевого затвора получается самосовмещение п+ир областей, эффективная длина канала определяется как расстояние между двумя горизонтальными областями п+ и р типа проводимости. Длина канала, следовательно, определяется профилями рип+ областей и автоматически совмещается с областью истока. Таким способом можно получать точно расположенные каналы, не зависящие от точности изготовления и наложения фотошаблонов, травления и фотолитографии [4].

МОП транзисторы с двойной диффузией называют ДМОП приборами.

Из-за поверхностного заряда и низкого уровня легирования подложки участок под затвором возле диффузионного канала р типа будет сильно инвертирован. Там будет присутствовать встроенный канал.

Рис. 4.4. Символьное обозначение ДМОП транзистора

Рис. 4.5. Структура ДМОП транзистора

ДМОП приборы не симметричны. Из-за того, что канал короткий, можно получать очень высокие значения крутизны характеристики, проводимости канала, а также быстродействия. В настоящее время ДМОП транзисторы используются для повышения рабочих напряжений питания ИМС. Например, в ИМС управления импульсными источниками питания на микросхему подается выпрямленное напряжение сети 220 В, или мощный MOSFET выполняется на одном кристалле ИМС со схемой управления. Выполняются такие высоковольтные элементы в виде ДМОП транзисторов. ДМОП транзисторы широко используются в ИМС силовой электроники.

На одном кристалле БИС обычно располагают МОП и ДМОП транзисторы (КДМОП технологии) или МОП, ДМОП и биполярные транзисторы (БиКДМОП технологии).

КДМОП технологии изготовления ИМС силовой электроники (БиКДМОП без эпитаксиальной пленки). На рис. 4.6, 4.7 приведена типовая структура элементной базы, изготовленной по КДМОП технологии (500 В). КДМОП технология характеризуется отсутствием операции выращивания эпитаксиальной пленки и изготовлением на одном кристалле ИМС пМОП, рМОП, ДМОП транзисторов, а также пассивных элементов. Транзисторы п-р-п, р-п-р типа также могут быть получены при данной технологии из областей МОП и ДМОП транзисторов.

Рис. 4.6. Типовая структура элементной базы, изготовленной по КДМОП технологии (500 В) без эпитаксиальной пленки

Рис. 4.7. Варианты элементов для КДМОП технологии

Рис. 4.8. Типовая структура элементной базы, изготовленной по БиКДМОП технологии (60 В) с эпитаксиальной пленкой

Рис. 4.9. Варианты элементов для БиКДМОП технологии

БиКДМОП технологии изготовления ИМС силовой электроники. На рис. 4.8,4.9 приведена типовая структура элементной базы, изготовленной по БиКДМОП технологии (60 В). БиКДМОП технология характеризуется наличием п+ скрытого слоя и операции выращивания эпитаксиальной пленки. В данном технологическом процессе на одном кристалле ИМС изготавливаются п-МОП, p-МОП, ДМОП транзисторы, а также биполярные транзисторы п-р-п, р-п-р типа и пассивные элементы. Эпитаксиальная пленка и п+ скрытый слой значительно улучшают характеристики биполярных транзисторов.

Источник: Белоус А.И., Ефименко С.А., Турцевич А.С., Полупроводниковая силовая электроника, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. цв. вкл.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты