大功率VDMOS(200 V)的设计研究

各参数仿真图如图1，图2所示。

1．6 结终端仿真结果
结终端结合自对准工艺，P等位和场限环的形成依靠多晶和场氧进行阻挡，利用多晶硅作为金属场板。使用了1个等位环和3个场限环，耐压可以达到242 V，仿真结果如图3～5所示。

2 制造结果
在基于设计和封装控制的基础上，进行了样品的试制。采用的是TO-257的扁平封装。管芯试制样品后，对相关参数进行了测试，测试结果见表3所示。因为导通电阻是在封装之后测试，在封装后会引入一定的封装电阻，所以导通电阻比仿真时略有增大。随后对管芯进行了封装，试验产品出来后，发现有近一半产品的阈值电压有所缩小，有的甚至降到1V以下。出现这一问题，及时查找原因，发现烧结时间过长可能是阈值电压缩小的主要原因。由于本产品外形的特殊性，烧结时，每一船放的产品只数不能过多。而量少了，原来的烧结时间就显得过长。烧结时使用的是氢气保护，烧结时间长了，使氢离子在栅极上堆积，致使阈值电压下降。于是尝试着将烧结时间缩短，可是烧出来又出现了新的问题：很多产品的烧结焊料熔化不均匀，使芯片与底座烧结不牢，用探针一戳，就掉下来了。为了解决这一矛盾，反复试验将烧结时间用秒数来增减。最终达到在焊料完全均匀熔化的前提下，又使阈值电压不至于缩小。

3 结语
200V VDMOS器件的设计主要受到击穿电压和导通电阻两个参数的相互影响和相互制约，在设计中应优化两个参数的范圈。在满足其中一个的条件下使另一个达到最优的选择，采用仿真设计可大大减少设计成本。