Особенности технологического процесса для производства силовых микросхем с субмикронными проектными нормами

С.Н. Кузнецов; А.Н. Мансуров; А.С. Мокеев; С.Д. Серов; Т.А. Шоболова; Е.Л. Шоболов; С.И. Суродин; Н.С. Широких

doi:10.18127/j20700784-202601-08

Особенности технологического процесса для производства силовых микросхем с субмикронными проектными нормами

С.Н. Кузнецов¹, А.Н. Мансуров², А.С. Мокеев³, С.Д. Серов⁴, Т.А. Шоболова⁵, Е.Л. Шоболов⁶, С.И. Суродин⁷, Н.С. Широких⁸

научная статья УДК 621.383.323 Страницы: 72-80 doi.org/10.18127/j20700784-202601-08

^{1,2,3,4,5,6,7,8} ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» (г. Саров, Россия)

Ключевые слова: Силовые микросхемы высоковольтный транзистор LDMOS напряжение пробоя

Аннотация

Постановка проблемы. Одним из общепринятых способов производства силовых микросхем является технология БиКДМОП. Ключевой элемент БиКДМОП, отвечающий за высоковольтную часть микросхемы, – МОП-транзистор с двойной диффузией. Интеграция ДМОП-транзистора в технологический процесс КМОП КНИ с субмикронными проектными нормами является актуальной задачей при разработке технологии БиКДМОП, решение которой позволит расширить номенклатуру выпускаемых изделий с минимальным издержками и сохранением ключевых преимуществ серийного производства субмикронных КМОП КНИ микросхем.

Цель. Создать технологический процесс изготовления n- и р-канальных LDMOS-транзисторов на основе базового технологического процесса КМОП КНИ 0,35 мкм с толщиной приборного слоя 200 нм, толщиной скрытого окисла 200 нм.

Результаты. Разработан технологический процесс получения высоковольтных МОП-транзисторов с двойной диффузией. Рассмотрены технологические особенности, позволяющие формировать высоковольтные МОП-транзисторы на КНИ структуре с рабочим напряжением на стоке 12 В и напряжением пробоя в выключенном состоянии более 30 В. Экспериментально подтверждена возможность изготовления подобных транзисторов. Проведено исследование высоковольтных транзисторов, изготовленных по технологическому процессу КМОП КНИ 0,35 мкм, в результате которого определены оптимальные геометрические параметры основных областей.

Практическая значимость. Разработанный технологический процесс позволяет производить низковольтные микросхемы с напряжением питания 3,3 В и силовые микросхемы с напряжением питания до 12 В. Дальнейшее создание технологического процесса БиКДМОП будет основываться на решениях, примененных в ходе данной работы.

Поступила: 14.10.2025
Одобрена: 24.10.2025
Принята: 13.11.2025

Для цитирования

Кузнецов С.Н., Мансуров А.Н., Мокеев А.С., Серов С.Д., Шоболова Т.А., Шоболов Е.Л., Суродин С.И., Широких Н.С. Особенности технологического процесса для производства силовых микросхем с субмикронными проектными нормами // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 1. С. 72–80. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202601-08

Список источников

Белоус А., Прибыльский А. Особенности современных технологий изготовления изделий полупроводниковой силовой электроники // Силовая Электроника. 2014. № 3. С. 88–94.
Белоус А.И., Ефименко С.А., Турцевич А.С. Полупроводниковая силовая электроника. М.: Техносфера. 2013. 216 с.
Udrea F., Garner D., Sheng K., Popescu A., Lim H.T., Milne V.I. SOI power devices. Electron. Commun. Eng. J. 2000. 12 (1). 27–40.
Toulon G., Cortes I., Morancho F. Analysis and Optimization of LUDMOS Transistors on a 0.18 um SOI CMOS Technology. International Journal of Microelectronics and computer science. 2010. V. 1. № 1.
Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. Ч. 1. М.: Техносфера. 2002.

[1] Белоус А., Прибыльский А. Особенности современных технологий изготовления изделий полупроводниковой силовой электроники // Силовая Электроника. 2014. № 3. С. 88–94.

[2] Белоус А.И., Ефименко С.А., Турцевич А.С. Полупроводниковая силовая электроника. М.: Техносфера. 2013. 216 с.

[3] Udrea F., Garner D., Sheng K., Popescu A., Lim H.T., Milne V.I. SOI power devices. Electron. Commun. Eng. J. 2000. 12 (1). 27–40.

[4] Toulon G., Cortes I., Morancho F. Analysis and Optimization of LUDMOS Transistors on a 0.18 um SOI CMOS Technology. International Journal of Microelectronics and computer science. 2010. V. 1. № 1.

[5] Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. Ч. 1. М.: Техносфера. 2002.