BCD工艺技术ppt课件

LDMOS的主要参数： 1）高反压——取决于漂移区的掺杂浓度和厚度、PN 节的几何形状和其终端结的技术。 2）电流容量——选择沟道长度、氧化层厚度、沟道 宽度和元胞输。 3）导通电阻——取决于元胞数、外延层浓度和厚度 及元胞的结构。
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BCD工艺向小尺寸发展，并采用多层金属结构。这使功率器 件的导通电阻大幅度降低，从而提高了电流密度和效率，同时增
DMOS（Doublediffusion Metal-OxideSemiconductor）双扩散金属氧化物半导体。
DMOS管是采用双重扩散工艺，通过横向 双重扩散的浓度差形成沟道的一种MOS管结构， 有横向和纵向两种DMOS结构。
在沟道和漏极之间有个轻掺杂的漂移区， 其杂质浓度低于P阱的浓度（高阻层）。
多晶硅栅除了覆盖沟道外，还延伸到轻 掺杂漂移区上，作为多晶硅场极板，其 作用是降低PN结棱角处的电场强度。
在P-衬底上进行N-外延，严格 控制外延层的厚度和浓度，再在 N-外延层制作LDMOS器件结构， 如图2。
这样的结构，削弱了表面电场， 击穿电压取决于N-漂移区与P-衬底 中空间电荷区的电场强度，击穿 机构从表面变成了体内，从而使 耐压大大提高。
DMOS
(Lateral)
横 向
LDNMOS
高压横向功率
LDPMOS
单端耐压
双端耐压 单端耐压 双端耐压
图1 高压LDMOS管示意图
图1为横向DMOS管示意图，通常，漏极 被栅极所包围，漏区的形状为圆形或圆 柱形或条形。
DMOS管沟道的形成是利用多晶硅栅做 自对准，先扩P-well作为衬底，再扩N+ 作为源极，利用两次横向扩散的杂质浓 度差，形成沟道。可以严格控制沟道长 度低于1um（可得到很高的增益）。
这种高压工艺是 在P-SUB上外延P层，外延层较薄。 器件的隔离是用P阱， 实质上还是PN结隔 离，无需专门的隔 离工艺。
图4 有埋层的高压NMOS管的结构图
பைடு நூலகம்
对于高压PMOS管,Nwell作为PMOS的沟道 区,P-welll(HVPMOS)作 为PMOS漏的漂移区， 承受耐压。
图5 高压PMOS管的结构图
BCD工艺
介绍
目前最重要的一种单芯片功率集成电路技术是 BCD(BiCMOS/CMOS)工艺。这是一种结合了双极型、CMOS和 DMOS的单片IC制造工艺。相对于传统的双极功率工艺，BCD工 艺具有明显的优势。由于DMOS和硅栅CMOS兼容，并且具有高 效率（低损耗）、高强度（无二次击穿）、高耐压和高速开关特 性。
图2 有外延层的LDMOS器件结构示意图
BCD工艺流程
对于高压NMOS管，Pwell作为NMOS的沟道 区，N-well（HVNMOS） 作为NMOS漏的漂移区， 承受耐压场极板都是用 多晶硅栅，使其延伸到 漂移区。图3 所示的高 压NMOS管双阱底下没 有N型埋层。
图3 高压NMOS管的结构图