KR19980084367A - Modeling Method for Reduced Surface Field Transverse Double-Diffusion Morse Transistor Using Silicon-on-Insulator Substrate - Google Patents
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Abstract
실리콘-온-인슐레이터(SOI) 기판을 사용하는 저감 표면 전계(RESURF)형 횡형 이중-확산 모스(LDMOS) 트랜지스터에 대한 모델링 방법이 개시되어 있다. 상기 트랜지스터의 항복 전압 BVVF을 드리프트 영역의 농도 Nepi와 매몰 산화층의 두께 Tbox만의 함수로 나타냄으로써, 수평 방향의 항복과 수직 방향의 항복이 동시에 일어난다는 조건을 적용하여 최적의 드리프트 영역의 길이 Ldr 및 두께 depi를 구한다. 또한, 상기 트랜지스터의 온-저항 RON을 채널 저항 Rch과 드리프트 영역의 저항 Rdr의 항으로 나타냄으로써, 상기 항복 전압 BVVF로부터 얻어진 최적의 드리프트 영역의 길이 Ldr와 농도 Nepi를 이용하여 최적의 온-저항 RON을 구한다.A modeling method for a reduced surface electric field (RESURF) type lateral double-diffusion MOS (LDMOS) transistor using a silicon-on-insulator (SOI) substrate is disclosed. By representing the breakdown voltage BVVF of the transistor as a function of the concentration Nepi of the drift region and the thickness Tbox of the buried oxide layer, the optimum length Ldr and the thickness of the drift region are applied by applying the condition that the breakdown in the horizontal direction and the vertical breakdown occur simultaneously. Find the depi. In addition, the on-resistance RON of the transistor is represented by the term of the channel resistance Rch and the resistance Rdr of the drift region, so that the optimum on-resistance RON using the length Ldr and the concentration Nepi of the optimum drift region obtained from the breakdown voltage BVVF is obtained. Obtain
Description
본 발명은 반도체 장치의 모델링(modeling) 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘-온-인슐레이터(silicon-on-insulator; SOI) 기판을 사용한 저감 표면 전계형 횡형 이중-확산 모스 트랜지스터(reduced surface field type lateral double diffused metal oxide semiconductor transistor)에 있어서 항복 전압(breakdown voltage) 및 온-저항(ON resistance) 특성에 대한 해석적인 모형을 제시할 수 있는 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터의 모델링 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modeling method of a semiconductor device, and more particularly to a reduced surface field type lateral double-diffusion MOS transistor using a silicon-on-insulator (SOI) substrate. The present invention relates to a modeling method of a RESURF type SOI LDMOS transistor capable of presenting an analytical model for breakdown voltage and ON resistance characteristics in a lateral double diffused metal oxide semiconductor transistor.
최근, 반도체 기술의 추세는 DMOS 트랜지스터, 절연 게이트 필드 효과 트랜지스터(insulated gate field effect transistor; IGFET) 등의 전력 소자(power device)들을 고밀도로써 집적시키고자 하는 것이다. 개별 소자 및 전력 집적 회로(IC)로서의 응용 범위가 넓어지고 있는 상기한 전력 소자들은 소자의 내부에 이중 확산으로 이루어진 채널이 형성된다.Recently, the trend of semiconductor technology is to integrate power devices such as DMOS transistors and insulated gate field effect transistors (IGFETs) with high density. The above-mentioned power devices, which are being widely used as individual devices and power integrated circuits (ICs), are formed with a channel of double diffusion inside the device.
특히, DMOS 트랜지스터는 이중 확산을 사용하여 만들어지는 트랜지스터로서, 절연층 속에 뚫은 홀(hole)을 통하여 서로 다른 도전형의 불순물을 차례로 확산시킴으로써 서로 다른 도전형을 갖는 불순물 영역들을 형성시킨다. 상기 DMOS 트랜지스터는 이중 확산 구조를 갖기 때문에, 짧은 채널을 높은 정밀도로 만들 수 있고 고속 동작이 가능하다.In particular, the DMOS transistor is a transistor made by using double diffusion, and impurity regions having different conductivity types are formed by sequentially diffusing impurities of different conductivity types through holes drilled in the insulating layer. Since the DMOS transistor has a double diffusion structure, a short channel can be made with high precision and high speed operation is possible.
한편, 최근에는 실리콘 기판의 상부에 형성되는 액티브 소자들을 효과적으로 상호 분리하기 위하여 절연 기판을 사용하는 소위, 실리콘-온-인슐레이터(SOI) 기술이 주목받고 있다. 상기 SOI 기술에 의하면, 절연 기판의 상부에 지지되어 있는 개개의 실리콘 섬(silicon island) 내에 액티브 소자들을 형성함으로써 소자간의 상호 분리를 달성한다. 따라서, 벌크 실리콘 구조에 비해서 SOI 기술은 우수한 집적 밀도를 제공할 뿐만 아니라, 공정 수를 감소시킬 수 있다. 이와 같이 SOI 기판의 상부에 형성된 액티브 소자를 SOI 소자라 하는데, 상기 SOI 소자는 벌크 실리콘 소자에 비해 기생 커패시턴스가 현저하게 줄어들기 때문에 높은 회로 동작 속도 및 낮은 전력 소모를 얻을 수 있다.On the other hand, in recent years, so-called silicon-on-insulator (SOI) technology that uses an insulating substrate to effectively separate the active elements formed on the silicon substrate is attracting attention. According to the above SOI technology, mutual separation between devices is achieved by forming active devices in individual silicon islands supported on the insulating substrate. Thus, as compared to bulk silicon structures, SOI technology can not only provide good integration density, but can also reduce the number of processes. As described above, the active element formed on the SOI substrate is called an SOI element. Since the parasitic capacitance of the SOI element is significantly reduced compared to the bulk silicon element, it is possible to obtain high circuit operation speed and low power consumption.
이에 따라, SOI 기판의 상부에 횡형 이중 확산 모스(LDMOS) 트랜지스터를 형성시킨 소위, 저감 표면 전계형 (RESURF형) LDMOS 트랜지스터가 에스. 케이. 청(S.K. Chung) 등에 의해 제안되었다.Accordingly, a so-called reduced surface field type (RESURF type) LDMOS transistor in which a lateral double diffusion MOS (LDMOS) transistor is formed on the top of the SOI substrate is obtained. K. Proposed by S.K. Chung et al.
상기 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터는 n형 반도체 기판의 상부에 매몰 절연층을 개재하여 n- 에피택시얼층이 적층되어 이루어진 SOI 기판, 상기 SOI 기판의 상부에 게이트 산화막을 개재하여 형성된 게이트 전극, 상기 SOI 기판의 표면에 형성된 p- 바디(body) 영역, 상기 게이트 전극에 자기정합되어(self-aligned) 상기 SOI 기판의 표면에 형성되며 상기 p- 바디 영역에 둘러싸인 n+ 소오스 영역, 상기 게이트 전극의 외부에서 게이트 전극에 비자기정합되어(non-self-aligned) 상기 SOI 기판의 표면에 형성된 n+ 드레인 영역, 상기 게이트 전극과 오버랩되는 상기 p- 바디 영역의 표면에 형성된 채널 영역, 및 상기 n+ 드레인 영역에서 p- 바디 영역을 격리하는 n- 드리프트 영역을 포함한다.The RESURF type SOI LDMOS transistor includes an SOI substrate having n-epitaxial layers stacked on top of an n-type semiconductor substrate with a buried insulating layer, a gate electrode formed on the SOI substrate with a gate oxide film on the SOI substrate, and the SOI substrate. A p- body region formed on the surface of the substrate, an n + source region formed on the surface of the SOI substrate and self-aligned to the gate electrode, and surrounded by the p- body region, a gate outside the gate electrode An n + drain region formed on the surface of the SOI substrate non-self-aligned to an electrode, a channel region formed on the surface of the p− body region overlapping the gate electrode, and p− in the n + drain region N- drift regions that isolate body regions.
그러나, 아직까지는 상기한 구조를 갖는 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터에서의 전기적 특성, 예를 들어 항복 전압 및 온-저항 특성 등에 대한 해석적 모형이 제시되고 있지 않다.However, analytical models for electrical characteristics, such as breakdown voltage and on-resistance characteristics, in the RESURF type SOI LDMOS transistor having the above-described structure have not been proposed.
따라서, 본 발명의 목적은 항복 전압 및 온-저항 특성에 대한 해석적인 모형을 제시할 수 있는 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터에 대한 모델링 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a modeling method for a RESURF type SOI LDMOS transistor that can present an analytical model for breakdown voltage and on-resistance characteristics.
도 1은 본 발명에 의한 저감 표면 전계형 실리콘-온-인슐레이터 이중-확산 모스 트랜지스터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a reduced surface field type silicon-on-insulator double-diffusion MOS transistor according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
100 ... n형 기판 102 ... 매몰 절연층100 ... n-type substrate 102 ... investment insulation layer
104 ... n- 에피택시얼층 106 ... n- 드리프트 영역104 ... n- epitaxial layer 106 ... n- drift region
108 ... 게이트 전극 110 ... p- 바디 영역108 ... gate electrode 110 ... p-body region
112 ... n+ 소오스 영역 114 ... n+ 드레인 영역112 ... n + source region 114 ... n + drain region
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 기판의 상부에 매몰 산화층을 개재하여 제1 도전형의 실리콘층이 적층되어 이루어진 SOI 기판, 상기 SOI 기판의 상부에 형성된 게이트 전극, 상기 게이트 전극에 자기정합되는 고농도의 제1 도전형 소오스 영역, 상기 게이트 전극의 외부에 형성되는 고농도의 제1 도전형 드레인 영역, 상기 소오스 영역을 둘러싸고 있는 제2 도전형의 바디 영역, 및 상기 제1 도전형의 드레인 영역과 제2 도전형의 바디 영역 사이에 정의된 제1 도전형 드리프트 영역을 포함하는 RESURF형 LDMOS에 대한 모델링 방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides an SOI substrate comprising a first conductive silicon layer stacked on top of a semiconductor substrate with a buried oxide layer, a gate electrode formed on the SOI substrate, and self-aligning to the gate electrode. A high concentration first conductivity type source region, a high concentration first conductivity type drain region formed outside the gate electrode, a second conductivity type body region surrounding the source region, and the first conductivity type drain region In the modeling method for the RESURF type LDMOS including a first conductivity type drift region defined between the second conductive type and the body region,
상기 트랜지스터의 항복 전압 BVVF을 상기 드리프트 영역의 농도 Nepi와 매몰 산화층의 두께 Tbox만의 함수로 나타냄으로써, 수평 방향의 항복과 수직 방향의 항복이 동시에 일어난다는 조건을 적용하여 최적의 드리프트 영역의 길이 Ldr 및 두께 depi를 구하는 단계; 및By expressing the breakdown voltage BVVF of the transistor as a function of only the concentration Nepi of the drift region and the thickness Tbox of the buried oxide layer, the optimum length of the drift region Ldr and Obtaining a thickness depi; And
상기 트랜지스터의 온-저항 RON을 채널 저항 Rch과 드리프트 영역의 저항 Rdr의 항으로 나타냄으로써, 상기 항복 전압 BVVF로부터 얻어진 최적의 드리프트 영역의 길이 Ldr와 농도 Nepi를 이용하여 최적의 온-저항 RON을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저감 표면 전계형 횡형 이중 확산 모스 트랜지스터에 대한 모델링 방법을 제공한다.By expressing the on-resistance RON of the transistor in terms of the channel resistance Rch and the resistance Rdr of the drift region, an optimal on-resistance RON is obtained using the length Ldr and the concentration Nepi of the optimum drift region obtained from the breakdown voltage BVVF. It provides a modeling method for a reduced surface field-type lateral double diffusion MOS transistor comprising a step.
본 발명에 따르면, RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터의 항복 전압을 n- 드리프트 영역의 농도와 매몰 산화층의 두께만의 함수로 나타낸다. 따라서, 수평 방향의 항복과 수직 방향의 항복이 동시에 일어난다는 조건을 적용하여 최적의 드리프트 영역의 길이 및 두께를 구할 수 있다.According to the present invention, the breakdown voltage of a RESURF type SOI LDMOS transistor is expressed as a function of only the concentration of the n- drift region and the thickness of the buried oxide layer. Therefore, the optimum length and thickness of the drift region can be obtained by applying the condition that the yield in the horizontal direction and the yield in the vertical direction occur simultaneously.
또한, 상기 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터의 온-저항을 채널 저항과 드리프트 영역의 저항의 항으로 나타낸다. 따라서, 상기 항복 전압의 모델식으로부터 얻어진 최적의 드리프트 영역의 길이와 농도를 이용하여 최적의 온-저항을 구할 수 있다.In addition, the on-resistance of the RESURF type SOI LDMOS transistor is expressed in terms of the channel resistance and the resistance of the drift region. Therefore, the optimum on-resistance can be obtained using the length and concentration of the optimum drift region obtained from the model of the breakdown voltage.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a RESURF type SOI LDMOS transistor according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터는 n형 반도체 기판(100)의 상부에 형성된 산화물(SiO2)로 이루어진 매몰 산화층(buried oxide layer)(102)과, 상기 매몰 산화층(102)의 상부에 형성된 n- 에피택시얼층(104)으로 이루어진 SOI 기판을 포함한다.Referring to FIG. 1, a RESURF type SOI LDMOS transistor according to the present invention includes a buried oxide layer 102 made of an oxide (SiO 2) formed on an n-type semiconductor substrate 100, and the buried oxide layer 102. It includes an SOI substrate consisting of an n- epitaxial layer 104 formed on the top of).
상기 SOI 기판의 상부에 게이트 산화막을 개재하여 게이트 전극(108)이 형성된다. 상기 SOI 기판의 표면에는 p- 바디 영역(110), 상기 게이트 전극(108)에 자기정합되어 형성되며 상기 p- 바디 영역(110)에 둘러싸인 n+ 소오스 영역(112), 및 상기 게이트 전극(108)의 외부에서 게이트 전극(108)에 비자기정합되어 형성된 n+ 드레인 영역(114)을 포함한다. 또한, 상기 게이트 전극(108)과 오버랩되는 상기 p- 바디 영역(110)의 표면에 채널 영역(도시되지 않음)이 형성되며, 상기 n+ 드레인 영역(114)과 p- 바디 영역(110)의 사이에 n- 드리프트 영역(106)이 형성된다. 상기 n- 드리프트 영역(106)은 n+ 드레인 영역(114)에서 p- 영역(110)을 격리하는 역할을 하므로, 드레인 접합(junction)이 역 바이어스된 pn 접합으로 이루어지게 되어 그 공핍층이 거의 상기 n- 드리프트 영역(106) 내에 있게 된다.A gate electrode 108 is formed on the SOI substrate through a gate oxide film. The p- body region 110 is formed on the surface of the SOI substrate, the n + source region 112 is formed to be self-aligned to the gate electrode 108 and is surrounded by the p- body region 110, and the gate electrode 108. An n + drain region 114 formed by being non-self-aligned to the gate electrode 108 from the outside thereof. In addition, a channel region (not shown) is formed on a surface of the p− body region 110 overlapping the gate electrode 108, and between the n + drain region 114 and the p− body region 110. An n-drift region 106 is formed in the. Since the n− drift region 106 serves to isolate the p− region 110 from the n + drain region 114, the drain junction is formed of a reverse biased pn junction, and the depletion layer is almost the above. is in the n-drift region 106.
상기한 본 발명의 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터에서는, 소오스 영역(112)과 드레인 영역(114) 사이에 n+/p-/n-/n+의 영역을 갖는 구조가 형성되며, 상기 n+ 드레인 영역(114)이 게이트 전극(108)에 비자기정합적으로 형성되는 오프셋 게이트(offset gate) 구조가 만들어진다.In the RESURF type SOI LDMOS transistor of the present invention described above, a structure having an n + / p− / n− / n + region is formed between the source region 112 and the drain region 114, and the n + drain region 114 is formed. An offset gate structure is formed in the gate electrode 108 which is formed non-magnetically.
이하, 도 1을 참조하여 상술한 구조를 갖는 본 발명의 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터에 있어서, 항복 전압 및 온-저항 특성에 대한 모델링을 설명하고자 한다.Hereinafter, in the RESURF type SOI LDMOS transistor of the present invention having the structure described above with reference to FIG. 1, modeling of breakdown voltage and on-resistance characteristics will be described.
Ⅰ. 항복 전압 모델링I. Breakdown Voltage Modeling
도 1에 도시된 바와 같이, RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터의 수직 방향 전계는 n+ 드레인 영역(114)/ n- 드리프트 영역(106)/ 매몰 산화층(102)의 구조에 형성되며, 이에 의한 항복 전압은 하기 식 1에 나타낸 바와 같다.As shown in FIG. 1, the vertical electric field of the RESURF type SOI LDMOS transistor is formed in the structure of the n + drain region 114 / n- drift region 106 / the buried oxide layer 102, whereby the breakdown voltage is It is as shown in Formula 1.
[식 1][Equation 1]
0202020202020202 (1) 0202020202020202 (1)
여기서 q는 전하, Nepi는 n- 드리프트 영역(106)의 농도, ksi 및 kox는 각각 실리콘 및 산화물의 비유전율, ε0는 진공의 유전상수, Tbox는 매몰 산화층(102)의 두께, 그리고 d1은 매몰 산화층(102)과 n+ 드레인 영역(114) 간의 거리를 의미한다. 또한, yBn = 2.602 S 1010Nepi-0.875이다.Where q is the charge, Nepi is the concentration of n-drift region 106, ksi and kox are the dielectric constants of silicon and oxide, ε0 is the dielectric constant of vacuum, Tbox is the thickness of the buried oxide layer 102, and d1 is buried The distance between the oxide layer 102 and the n + drain region 114. Moreover, yBn = 2.602 S 1010 Nepi-0.875.
한편, p- 바디 영역(110)/ n- 드리프트 영역(106)/ n+ 드레인 영역(114)의 구조에 나타나는 수평 방향 전계에 의한 항복 전압은 하기 식 2에 나타낸 바와 같다.On the other hand, the breakdown voltage by the horizontal electric field shown in the structure of the p-body region 110 / n- drift region 106 / n + drain region 114 is as shown in Equation 2 below.
[식 2][Equation 2]
020202020202020202020202020202020202 (2) 020202020202020202020202020202020202 (2)
이며, 이때 Ldr은 p- 바디 영역(110)과 n+ 드레인 영역(114)까지의 n- 드리프트 영역(104)의 길이이다.Where Ldr is the length of n− drift region 104 to p− body region 110 and n + drain region 114.
SOI 기판을 사용한 RESURF형 LDMOS 트랜지스터에서 항복(breakdown)이 발생할 경우 최적 조건은 수직 방향의 항복 전압과 수평 방향의 항복 전압이 같을 때이며, 이때 수직 방향과 수평 방향으로 동시에 항복이 일어나게 된다.When breakdown occurs in a RESURF type LDMOS transistor using an SOI substrate, the optimum condition is when the breakdown voltage in the vertical direction is the same as the breakdown voltage in the horizontal direction, and at the same time, breakdown occurs simultaneously in the vertical direction and the horizontal direction.
항복 전압을 유지하며 저감 표면 전계(RESURF) 조건을 만족하기 위해서는, n- 드리프트 영역(106)의 두께 depi는 다음의 식 3을 만족해야 한다.In order to maintain the breakdown voltage and satisfy the reduced surface electric field (RESURF) condition, the thickness depi of the n-drift region 106 must satisfy the following equation (3).
[식 3][Equation 3]
0202020202020202020202020202 (3) 0202020202020202020202020202 (3)
여기서, 임계 전계 Ecr= 4.010 S 103Nepi0.125이다.Here, the critical electric field Ecr = 4.010 S 103 Nepi 0.125.
상기 식 3을 식 1에 대입하면, 항복 전압은 n- 드리프트 영역(106)의 농도 Nepi와 매몰 산화층(102)의 두께 Tbox만의 함수로 나타낼 수 있다. 이때, n+ 드레인 영역(114)과 매몰 산화층(102) 간의 거리 d1은 d1 = depi - xj이다. 상기 식 1에서 항복 전압의 변화에 따른 n- 드리프트 영역(106)의 농도 Nepi 를 구할 수 있으며, 일단 Nepi가 구해지면 상기 d1은 Nepi의 함수이므로 쉽게 얻을 수 있다.Substituting Equation 3 into Equation 1, the breakdown voltage can be expressed as a function of only the concentration Nepi of the n-drift region 106 and the thickness Tbox of the buried oxide layer 102. At this time, the distance d1 between the n + drain region 114 and the buried oxide layer 102 is d1 = depi−xj. In Equation 1, the concentration Nepi of the n-drift region 106 according to the change of the breakdown voltage can be obtained. Once Nepi is obtained, d1 can be easily obtained since it is a function of Nepi.
최적의 n- 드리프트 영역(106)의 길이 Ldr은 상기 식 1과 식 2가 같다는 조건 즉, 수평 방향과 수직 방향의 항복이 동시에 일어난다는 조건을 적용하여 하기 식 4와 같이 나타낼 수 있다.The length Ldr of the optimal n-drift region 106 may be expressed by Equation 4 by applying the condition that Equation 1 and Equation 2 are the same, that is, the condition that the yielding in the horizontal direction and the vertical direction occurs simultaneously.
[식 4][Equation 4]
02020202020202020202020202020202020202 (4) 02020202020202020202020202020202020202 (4)
이상에서 얻어진 식 3과 식 4를 사용하여 최적의 depi와 Ldr을 구할 수 있다.The optimum depi and Ldr can be calculated | required using Formula 3 and Formula 4 obtained above.
Ⅱ. ON-저항II. ON-resistance
에스. 씨. 선(S. C. Sun) 등이 제안한 LDMOS 트랜지스터의 n- 드리프트 영역(106)의 폭 당 온-저항인 RON은 채널 저항 Rch과 n- 드리프트 영역(106)의 저항 Rdr의 항으로 나타낼 수 있다. 즉, RON는 하기 식 5에 나타낸 바와 같다.s. Seed. RON, which is an on-resistance per width of the n-drift region 106 of the LDMOS transistor proposed by S. C. Sun et al. That is, RON is as shown in following formula (5).
[식 5][Equation 5]
02020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202 (5) 02020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202 (5)
여기서, Rch과 저항 Rdr는 각각 하기 식 6 및 7에 나타낸 바와 같다.Here, Rch and the resistance Rdr are as shown in following formulas 6 and 7, respectively.
[식 6][Equation 6]
02020202020202020202020202020202020202020202020202 (6) 02020202020202020202020202020202020202020202020202 (6)
[식 7][Equation 7]
0202020202020202020202 (7) 0202020202020202020202 (7)
이때, Lch은 채널 길이, μn은 전자의 이동도, Co는 게이트 산화막의 커패시턴스, VG는 게이트 전압, VT는 문턱전압, 그리고 r1, r2는 각각 p+ 바디 영역(110) 및 n+ 드레인 영역(114)의 접합 깊이(junction depth)를 나타낸다.Where Lch is the channel length, μn is the mobility of electrons, Co is the capacitance of the gate oxide, VG is the gate voltage, VT is the threshold voltage, and r1 and r2 are p + body region 110 and n + drain region 114, respectively. Represents the junction depth of.
상기 식 4로부터 얻은 최적의 n- 드리프트 영역(106)의 길이 Ldr와 농도 Nepi를 상기 식 7에 대입하면, 최소의 온-저항을 구할 수 있다.Substituting the length Ldr and the concentration Nepi of the optimal n-drift region 106 obtained from Equation 4 into Equation 7, minimum on-resistance can be obtained.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터의 항복 전압 BVVF을 n- 드리프트 영역의 농도 Nepi와 매몰 산화층의 두께 Tbox만의 함수로 나타낸다. 따라서, 수평 방향의 항복과 수직 방향의 항복이 동시에 일어난다는 조건을 적용하여 최적의 드리프트 영역의 길이 Ldr 및 두께 depi를 구할 수 있다.As described above, according to the present invention, the breakdown voltage BVVF of the RESURF type SOI LDMOS transistor is represented as a function of only the concentration Nepi of the n-drift region and the thickness Tbox of the buried oxide layer. Therefore, the optimum length Ldr and thickness depi of the drift region can be obtained by applying the condition that the yielding in the horizontal direction and the yielding in the vertical direction occur simultaneously.
또한, 상기 RESURF형 SOI LDMOS 트랜지스터의 온-저항 RON을 채널 저항 Rch과 드리프트 영역의 저항 Rdr의 항으로 나타낸다. 따라서, 상기 항복 전압의 모델식으로부터 얻어진 최적의 드리프트 영역의 길이 Ldr와 농도 Nepi를 이용하여 최적의 온-저항 RON을 구할 수 있다.In addition, the on-resistance RON of the RESURF type SOI LDMOS transistor is represented by the term of the channel resistance Rch and the resistance Rdr of the drift region. Therefore, the optimum on-resistance RON can be obtained using the length Ldr and the concentration Nepi of the optimum drift region obtained from the model formula of the breakdown voltage.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970020138A KR19980084367A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Modeling Method for Reduced Surface Field Transverse Double-Diffusion Morse Transistor Using Silicon-on-Insulator Substrate |
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KR1019970020138A KR19980084367A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Modeling Method for Reduced Surface Field Transverse Double-Diffusion Morse Transistor Using Silicon-on-Insulator Substrate |
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ID=65991237
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KR1019970020138A KR19980084367A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Modeling Method for Reduced Surface Field Transverse Double-Diffusion Morse Transistor Using Silicon-on-Insulator Substrate |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100726898B1 (en) * | 2004-04-21 | 2007-06-14 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Dielectric isolation type semiconductor device |
KR100790247B1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-01-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Lateral double diffused metal oxide semiconductor transistor and method of manufacturing the same |
CN112364593A (en) * | 2020-11-23 | 2021-02-12 | 杰华特微电子(杭州)有限公司 | Circuit model of transverse double-diffusion transistor and modeling method thereof |
-
1997
- 1997-05-23 KR KR1019970020138A patent/KR19980084367A/en not_active Application Discontinuation
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