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作为开关管使用的高压大电流LDMOS(Lateral Double-diffused MOSFET)在版图上通常设计为叉指状结构。然而在源叉指末端的小曲率半径会导致该处的电场集中,限制了LDMOS的击穿电压。本文针对这一问题,提出了基于曲率结扩展的衬底终端结构。该结构通过在曲率结区域的高掺杂P型体区与N阱之间引入一个低掺杂的P-sub层,从而改善了P-body/N-drift曲率结处的电场集中效应,避免了提前雪崩击穿。衬底终端结构的优势是兼容于标准CMOS工艺,保证了器件高耐压的同时不会增大芯片面积和制造成本。基于衬底终端结构,实验获得了极低比导通电阻的786 V的Triple RESURF LDMOS和800 V的SJ LDMOS,验证了其有效性。主要研究内容如下:(1)Triple RESURF LDMOS衬底终端结构的研究Triple RESURF LDMOS曲率源端采用衬底终端结构,降低了电场集中效应,保证了弯道区的耐压。其直道区采用RESURF原理提高了击穿电压,并实现低比导通电阻。利用仿真软件Tsuprem4和Medici分别从工艺角度和器件角度,研究了其深N阱的掺杂和P型埋层的掺杂对器件耐压和比导通电阻的影响。同时,研究了源、漏场板长度、衬底终端处LP长度对器件耐压的影响。针对器件弯道与直道之间的过渡区,采用Silvaco三维器件仿真软件,研究了深N阱与P型埋层相对位置与器件耐压的关系。在65μm的漂移区长度下,实验获得了击穿电压为786 V,比导通电阻为110 m?·cm2的Triple RESURF LDMOS。衬底终端结构改善弯道区的电场集中效应,避免提前雪崩击穿的作用得到了验证。(2)SJ LDMOS衬底终端结构的研究SJ LDMOS在其曲率源端同样采用了衬底终端结构,来降低该处的电场集中效应,避免提前雪崩击穿。其直道区利用P/N条之间的相互耗尽,在漂移区表面形成平直均匀的电场分布,从而保证了器件直道区的高耐压。同时,重掺杂的N条降低了器件开态的比导通电阻。利用Silvaco软件对漂移区的浓度,SJ层的浓度、宽度、结深,终端区LP的长度以及P/N条排布等进行了仿真优化。在70μm的漂移区长度下,实验获得了业界最高击穿电压的800 V SJ LDMOS器件,验证了衬底终端结构的有效性。