东芝新开发的全隔离N沟道LDMOS在0.13微米模拟功率半导体中实现高HBM鲁棒性和负偏压高击穿电压
东京--(BUSINESS WIRE)--(美国商业资讯)--东芝(TOKYO:6502)已成功研发出全隔离N沟道横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)技术,解决了负偏压击穿电压(BVnb)和HBM鲁棒性(衡量抗静电放电(ESD)性的指标)之间的权衡问题。该技术成果的详情于2017年6月1日在功率半导体器件与集成电路国际研讨会(ISPSD 2017)上公诸于众,这是一场在日本举行的IEEE功率半导体国际会议。
近年来,市场对搭载全隔离N沟道LDMOS且具备高BVnb的汽车模拟IC和功率IC的需求日益增加,尤其是支持40V以上电压的器件。直至今日,为了实现衬底和裸芯成本方面的进展。此外,由于HBM鲁棒性是一个难以估算的参数,需要实际地制造器件,因此,迫切需要一个评估HBM鲁棒性的新参数。
为了在尽可能缩小裸芯片尺寸的同时解决HBM鲁棒性和BVnb之间的权衡问题,东芝对众多参数进行了二维TCAD仿真并发现了电流集中度取决于HBM鲁棒性,电流集中度与漏极区(EUD)下的电场峰值相对应。因此,东芝通过调整各种参数,利用EUD优化裸芯片特性,成功提高了HBM鲁棒性,同时实现了25-96V的额定电压。从而使80V全隔离N沟道LDMOS产品的裸芯片尺寸减少46%,满足HBM +/-4kV的HBM鲁棒性指标。
东芝已生产出采用新技术的、基于BiCD-0.13G3工艺的器件样机,大批量生产计划于2018财年开始。公司将通过扩大提供全隔离N沟道LDMOS的产品阵容,积极致力于促进实现更轻便、更高效的汽车,同时提高汽车性能。
*1 HBM(人体模型):一种表征电子器件静电放电(ESD)敏感性的模型,基于人体的静电放电。
*2 全隔离N沟道LDMOS:一种横向扩散金属氧化物半导体(MOS)晶体管,具备一种特殊结构,可通过在漏极与栅极之间进行完全电气隔离,从而减少漏极与栅极之间的电场。
*3 EUD(漏极区电场):在漏源极下观察到的电场强度。
*4 BiCD-0.13G3工艺技术:东芝功率半导体工艺技术之一。用户可根据应用场
合选择适用的工艺:BiCD-0.13G1/G2/G3主要面向汽车器件;CD-0.13G3主要面向电机控制驱动器; CD-0.13G1/G2主要面向电源管理IC。
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东芝于1875年在东京成立,如今已成为一家有着550家附属公司的环球企业,全球拥有超过188,000名员工,年销售额逾5.6万亿日元(500亿美元)。(截至2016年3月31日。)
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