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1、摘 要I由些可见，对 VDMOS 辐照的总剂量（氧化物被俘获的电荷）辐射效应及抗辐照能力的研究将 . 我国在 20 世纪 60 年代末，已经开始对半导体材料及器件的辐射效应和辐射加固进行 .&摘 要VDMOS 是功率电子系统的重要元器件，它为电子设备提供所需形式的电源和为电机设备提供驱动。在辐照环境中使用的 VDMOS 器件的电学参数会在受到辐照后发生变化，影响到其在整体电路中的应用，因此对其辐照效应及抗辐照技术的研究具有重要的意义。本文研究了功率 VDMOS 器件的总剂量辐照理论，借助数值仿真软件深入分析了总剂量辐照对功率 VDMOS 器件性能的影响，以及 VDMOS 器件的总剂量辐照加固理
2、论和方法，重点分析了薄栅氧化层技术，后栅氧化层技术。基于上述研究设计了一套薄栅氧化层技术结合后栅氧化层技术的功率 VDMOS 器件总剂量辐照加固的工艺流程，并采用该流程制造出了一种总剂量辐照加固的功率 VDMOS器件。关键词：功率 VDMOS 器件，总剂量辐射，后栅氧技术 ABSTRACTIIABSTRACTVDMOS is an important component of power electronic systems, which provide the necessary forms of power source for electronic devices and power-d
3、river electrical equipment. In Radiation environment, the electrical parameters of VDMOS devices used in the will be changed after irradiation, which affect the overall circuit, So the research of the VDMOS radiation hardened technologies is very important. The total dose radiation of power VDMOS de
4、vices are researched in this thesis. And I use numerical simulation software-depth analysis of the total dose of irradiation on the performance of power VDMOS devices, as well as the total dose of VDMOS devices reinforcement theory and method of irradiation, focusing on analysis of the thin gate oxi
5、de technology, after the gate oxide technology. Based on the above research, design a set of thin gate oxide technology after the gate oxide technology power VDMOS device total dose irradiation of the strengthening process and the process used to create a total dose of irradiation power VDMOS device
6、s reinforcement. Key words: power VDMOS devices, a total dose of radiation, “late and thin gate” technology目 录III目 录第 1 章 引言 .11.1 课题研究价值与意义 .11.2 国内外研究现状 .11.3 本文主要工作 .3第 2 章 VDMOS 器件基本知识 .42.1 VDMOS 器件基本结构和优良性能 .42.1.1 VDMOS 基本结构 .42.1.2 VDMOS 器件的优良性能 .42.2 VDMOS 器件基本参数 .72.2.1 直流漏源导通电阻 Ron.72.2.2
7、 漏源击穿电压 BVDSS.102.2.3 阈值电压 .102.3 辐射与辐射技术简介 .112.3.1 辐照环境 .112.3.2 辐射的主要机制 .132.3.3 辐射的主要效应 .142.4 本章小结 .17第 3 章 总剂量辐照对 VDMOS 的影响 .183.1 总剂量辐照对 VDMOS 的影响 .183.1.1 总剂量辐照对阈值电压的影响 .183.1.2 辐照对跨导 Gm 的影响 .263.1.3 总剂量辐照对击穿电压的影响 .273.2 本章小结 .29第 4 章 功率 VDMOS 器件的总剂量辐照加固理论和方法 .304.1 MOS 器件抗电离辐射加固的原则及主要方法 .304.1.1 抗辐照加固方法 .304.1.2 MOS 器件抗电离辐射加固的原则 .314.2 薄栅氧化层技术简介 .324.2.1 减小阈值电压 VT 的漂移 .324.2.2 减少跨导 Gm 的降低 .344.2.3 减少击穿电压 BV 的降低 .354.3 后栅氧化层总剂量辐照加固技术 .354.4 本章小结 .37第 5 章 总剂量辐照加固工艺流程和器件设计 .395.1 工艺流程设计 .39目 录IV5.2 关键工艺 .405.3 总剂量辐照加固的功率 VDMOS 器件设计 .415.3.1 常规电学参数仿真设计 .415.3.2 抗辐照参数仿真设计 .
