多边形LDMOS器件

2016-04-05

导读



nLDMOS已经被广泛应用在电源管理芯片、LED/LCD驱动、便携产品和汽车电子等功率IC领域,其优点是:它可以被同时用作内核电路的输出驱动管和输出端口的ESD箝位器件。湖南静芯微电子技术有限公司研究发现,nLDMOS版图实现的具体形式对器件静电防护性能也存在着一定的影响。



nLDMOS已经被广泛应用在电源管理芯片、LED/LCD驱动、便携产品和汽车电子等功率IC领域LDMOS是功率IC常用的片上静电自防护器件,可以被同时用作内核电路的输出驱动管和输出端口的ESD箝位器件。我司不仅开发了BSDOT结构的LDMOS器件,而且还研究了器件版图实现形式对LDMOS静电防护性能的影响。

 

1. nLDMOS器件的三种版图实现形式

如图1所示为三种不同版图布局形式的nLDMOS器件,包括叉指型、正方形和八边形,每个器件包含四个单元。沿切线方向的器件剖面图,如图2所示,其工作原理是利用器件体内的寄生三极管工作,泄放静电流。

    

图1 三种不同版图布局形式的nLDMOS器件



沿A-A切线方向的nLDMOS器件剖面图


2. 测试结果与对比

如图3所示为叉指型、方形和八边形nLDMOS TLP IV曲线,图4为三者的性能对比直方图,由测试结果可知:

A边形nLDMOSVt1略大一些;

B. 叉指型器件的Vh偏高4~5V

C. 方形nLDMOS单位面积放电能力It2/area1.35mA/um2,是三种最大的。

 

叉指型、方形和边形nLDMOS TLP IV曲线



叉指型、方形和边形nLDMOS器件ESD性能比较

    

    综上,我司基于CDMOS 工艺,构造了方形、边形和传统叉指型nLDMOS器件。其中,正方形版图布局nLDMOS器件,与传统叉指型和边形结构相比,单位面积静电泄放能力分别增加了30%25%因此,方形器件具有相高的鲁棒性,在满足ESD窗口的前提下,使方形版图器件作为ESD防护应用更为可取。

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