יפן סמיקונדקטור תאגיד

טוקיו - טושיבה אֶלֶקטרוֹנִי Devices & Storage Corporation (“Toshiba”) ו-Japan Semiconductor Corporation (“Japan Semiconductor”) הדגימו יחד שיטה לשיפור בו-זמנית הן את המהימנות והן את הביצועים של מתח גבוה Laterally Double Diffused MOS (LDMOS), רכיבי ליבה של IC אנלוגי המשמש במגוון רחב של יישומי רכב, כגון דרייברים לבקרת מנוע. ככל שהחשמל של כלי רכב מתקדם, כולל פריסה רחבה יותר של מערכות סיוע לנהג מתקדמות (ADAS), Toshiba ו-Japan Semiconductor יוכלו להציע תכנון משופר של תאי LDMOS בהתבסס על מתחים רצויים.

פרטי ההישג דווחו בסימפוזיון הבינלאומי בחסות IEEE על מכשירי מוליכים למחצה חשמליים ו- ICs 2021 (ISPSD 2021), שנערך באופן מקוון.

חלה פשרה בתכנון LDMOS בין אמינות לביצועים. ידוע כי הסובלנות לפריקה אלקטרוסטטית (ESD), כפי שהיא נמדדת באמצעות מודל גוף האדם (HBM), משופרת על ידי הגדלת יחס שער האחורי.^*1 לדיכוי פעולה דו-קוטבית טפילית רוחבית^*2, שמדרדר את הסובלנות ל- HBM. עם זאת, הגדלת יחס הדלת האחורית מגדילה גם את ההתנגדות, מה שמדרדר את הביצועים. עד כה, מעצבי LDMOS נאלצו לאזן את סובלנות HBM מול התנגדות גבוהה יותר.

טושיבה ויפן סמיקונדקטור העריכו את הסובלנות ל- HBM ב- LDMOS ולא מצאו עלייה מעל 80 וולט, גם אם יחס השער האחורי הוגדל. בסימולציית TCD דו-ממדית הם מצאו כי הדבר נובע מהופעתה של פעולה דו-קוטבית טפילית אנכית לצד פעולה דו-קוטבית טפילית רוחבית, תופעה שתעניק למעצבים חופש גדול יותר בעת קביעת פרמטרים ל- HBM ויחס הדלת האחורית.

שימוש בתגלית זו בשילוב עם א טֶכנוֹלוֹגִיָה פותח על ידי Toshiba Corporation המייעל פרמטרים של עיצוב תאים מלבד יחס השער האחורי^*3, טושיבה ו- Japan Semiconductor מציעים שיטה לשיפור סובלנות HBM ודיכוי התנגדות ב- LDMOS של 80 וולט ומעלה, שיש להם סובלנות ל- HBM וללא תלות ביחס שער. זה יכול לכסות מכשירים המשמשים מנועים, היגוי ומערכות רכב אחרות, ויתרום לשיפור האמינות ויעילות ההספק.

לטושיבה יש מגוון רחב של LDMOS של מתחים שונים ליישומים שונים, והיא מפתחת טכנולוגיית תהליכים מהדור החמישי שתשלב זיכרון משובץ שאינו נדיף (eNVM) ו- IC אנלוגיים במתח גבוה.

Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation ו- Japan Semiconductor Corporation מחויבים למחקר ופיתוח בתהליך מוליכים למחצה התורמים לצריכת חשמל נמוכה ואמינות גבוהה.

ב- LDMOS במתח נמוך, הפעולה הדו-קוטבית הטפילית לרוחב היא הדומיננטית.
ב- LDMOS במתח גבוה, הפעולה הדו-קוטבית הטפילית האנכית היא הדומיננטית.