一种低导通电阻60V Trench MOSFET的设计与制造

摘要

Trench MOSFET是基于平面型 MOSFET发展起来的半导体功率器件，和平面型的MOSFET相比，Trench MOSFET拥有更低的导通电阻、更大的导通电流以及更快的开关速度，在电动车无刷电机应用市场中占有一席之地。并且因为Trench MOSFET的沟道是垂直方向的，所以能进一步的提高它的沟道密度，减小芯片尺寸。
　　对于Trench MOSFET来讲，有两个关键的参数：击穿电压和导通电阻。击穿电压体现了器件的阻断能力，而导通电阻则体现了器件的导通能力。器件导通电阻与芯片的面积是反比的关系，导通电阻的优化，可以带来通态功耗的降低，能源的节约，但在优化的时候，往往伴随着击穿电压的降低。本文的目的是介绍一种低导通电阻60V Trench MOSFET的设计与制造，设计目标是击穿电压保持的情况下，导通电阻相比同类产品能够降低10％，从而提高产品的竞争力。
　　本文主要分为三大部分，第一部分是理论知识与背景研究，第二部分则是器件的设计，最后一部分介绍了器件的制造和电参数测试表，测试结果显示我们器件的导通电阻做到了5.9mohm,而击穿电压达到了64.9V，完全满足了预期的设计目标，达到了客户的要求。

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第一章 绪论

1.1功率器件概述

1.2 Trench MOSFET的发展

1.3电动车的市场调研

1.4小结

第二章 Trench MOSFET 结构原理和工艺流程

2.1 Trench MOSFET的基本结构

2.2 Trench MOSFET的工作原理

2.3 Trench MOSFET的主要参数

2.4 Trench MOSFET 的工艺流程

2.5小结

第三章 60V Trench MOSFET 器件的设计

3.1主要电参数指标

3.2芯片的设计

3.3器件导通电阻分析

3.4小结

第四章 60V Trench MOSFET器件的制造

4.1产品光刻掩膜板的tape out

4.2产品的光刻掩膜层

4.3器件工艺条件

4.4光刻工艺制造的挑战与优化

4.5器件的FT TEST

4.6小结

第五章 总结和展望

5.1本文总结

5.2后续工作

参考文献

致谢

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