Япония Полупроводниковое Корпорация

ТОКИО – Тошиба Электронный Корпорация Devices & Storage («Toshiba») и Japan Semiconductor Corporation («Japan Semiconductor») вместе продемонстрировали метод одновременного улучшения как надежности, так и производительности высоковольтных МОП-транзисторов с двойной диффузией (LDMOS), основных компонентов аналоговые микросхемы, используемые в широком спектре автомобильных приложений, например, в драйверах управления двигателями. По мере прогресса электрификации транспортных средств, включая более широкое внедрение передовых систем помощи водителю (ADAS), Toshiba и Japan Semiconductor смогут предложить улучшенную конструкцию ячеек LDMOS на основе желаемого напряжения.

Подробная информация о достижении была представлена ​​на Международном симпозиуме по силовым полупроводниковым приборам и ИС 2021, спонсируемом IEEE (ISPSD 2021), который проходил в Интернете.

В конструкции LDMOS был сделан компромисс между надежностью и производительностью. Известно, что устойчивость к электростатическому разряду (ESD), измеренная с использованием модели человеческого тела (HBM), улучшается за счет увеличения коэффициента затвора.^*1 для подавления бокового паразитарного биполярного действия^*2, что ухудшает устойчивость HBM. Однако увеличение коэффициента затвора также увеличивает сопротивление в открытом состоянии, что снижает производительность. До сих пор разработчикам LDMOS приходилось балансировать устойчивость HBM с более высоким сопротивлением в открытом состоянии.

Toshiba и Japan Semiconductor оценили толерантность к HBM в LDMOS и не обнаружили увеличения при напряжении выше 80 В, даже если коэффициент заднего хода был увеличен. В моделировании 2D TCAD они обнаружили, что это происходит из-за появления вертикального паразитного биполярного действия наряду с боковым паразитным биполярным действием, явления, которое даст разработчикам большую свободу при установке параметров для HBM и коэффициента заднего хода.

Используя это открытие в сочетании с technology разработанная корпорацией Toshiba, которая оптимизирует параметры конструкции ячейки, кроме передаточного отношения^*3, Toshiba и Japan Semiconductor предлагают метод улучшения устойчивости к HBM и подавления сопротивления в открытом состоянии в LDMOS 80 В и выше, которые имеют устойчивость к HBM и не зависят от коэффициента обратного хода. Это может охватывать устройства, используемые в двигателях, рулевом управлении и других автомобильных системах, и будет способствовать повышению надежности и энергоэффективности.

Toshiba имеет широкую линейку LDMOS различных напряжений для различных приложений и разрабатывает техпроцесс пятого поколения, который будет объединять встроенную энергонезависимую память (eNVM) и аналоговые ИС высокого напряжения.

Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation и Japan Semiconductor Corporation стремятся к исследованиям и разработкам в области полупроводников, которые способствуют низкому энергопотреблению и высокой надежности.

В низковольтном LDMOS преобладает латеральное паразитарное биполярное действие.
В высоковольтном LDMOS преобладает вертикальное паразитное биполярное действие.