PDP扫描驱动芯片用横向高压SOI-LIGBT优化设计

摘要

绝缘体上硅（Silicon on Insulator，SOI）横向绝缘栅双极型晶体管（Lateral Insulated Gate BipolarTransistor，LIGBT）具有耐压高、驱动电流能力强、开关速度快和功率损耗低等优点，已在等离子显示器（Plasma Display Panel，PDP）扫描驱动芯片上逐渐得到应用，并有取代目前已经广泛应用的横向双扩散场效应晶体管（Lateral Double-diffused MOSFET，LDMOS）的趋势，SOI-LIGBT的应用可以提高芯片性能，降低芯片成本，增强产品的市场竞争力。
　　 本文旨在优化设计出能够应用于PDP扫描驱动芯片，并且可以取代现有高压LDMOS的高压SOI-LIGBT。首先，分析比较SOI-LIGBT各种改进结构的优缺点，进而结合现有实际工艺能力，确定本文SOI-LIGBT的基本器件结构。其次，采用器件工艺模拟软件TSUPREM-4和电学特性仿真软件MEDICI主要针对SOI-LIGBT的SOI层、埋氧层、p型体区、漏端n型缓冲层、栅极和漏极场板等器件结构和工艺参数进行优化设计，并确定最佳参数值。最后，基于无锡华润上华标准的0.5μmCDMOS工艺，开发出集成SOI-LIGBT高压器件的高低压兼容工艺，并运用Cadence软件完成器件版图设计工作。
　　 经流片测试，SOI-LIGBT主要特性为：击穿电压185V，开态饱和电流2x10-4A/μm以上，阈值电压0.83V，导通电阻56mΩ·cm2，完全符合PDP扫描驱动芯片正常工作要求，达到本文设计预期目标。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 PDP概述

1.2 PDP驱动芯片简介

1.3 SOI工艺及SOI-LIGBT器件

1.4 本文的主要工作及结构

第二章 SOI-LIGBT工作原理及设计

2.1 SOI-LIGBT工作原理

2.2 SOI-LIGBT设计理论

2.3 SOI-LIGBT现有结构分析

2.4 本章小结

第三章 SOI-LIGBT模拟和优化设计

3.1 SOI-LIGBT基本结构选取

3.2 SOI层优化设计

3.3 埋氧层优化设计

3.4 体区优化设计

3.5 缓冲层优化设计

3.6 场板优化设计

3.7 SOI-LIGBT中心管参数

3.8 本章小结

第四章 SOI-LIGBT流片及测试结果讨论

4.1 SOI-LAGBT工艺流程设计

4.2 SOI-LIGBT版图设计

4.3 SOI-LIGBT测试结果讨论

4.4 SOI-LIGBT失效分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

硕士期间取得成果