대한전기학회:학술대회논문집 (Proceedings of the KIEE Conference)

대한전기학회 (The Korean Institute of Electrical Engineers)
권호 표지

항복 에너지 향상을 위해 분절된 트렌치 바디 접촉 구조를 이용한 새로운 전력 MOSFET

New Power MOSFET Employing Segmented Trench Body Contact for improving the Avalanche Energy

  • 김영실 (서울대학교 전기.컴퓨터 공학부) ;
  • 최영환 (서울대학교 전기.컴퓨터 공학부) ;
  • 임지용 (서울대학교 전기.컴퓨터 공학부) ;
  • 조규헌 (서울대학교 전기.컴퓨터 공학부) ;
  • 한민구 (서울대학교 전기.컴퓨터 공학부)
  • Kim, Young-Shil (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Choi, Young-Hwan (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Lim, Ji-Young (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Cho, Kyu-Heon (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Han, Min-Koo (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University)
  • 발행 : 2008.07.16
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 실험에서는 CMOS 공정에서 사용하는 실리콘 트렌치 공정을 이용하여 분절된 트렌치 바디 접촉구조를 형성, 60 V급 전력 MOSFET 소자를 제작하였으며, 결과 소자의 면적을 증가시키지 않고도 제어되지 않은 유도성 스위칭 (UIS) 상황에서 낮은 전도 손실과 높은 항복 에너지 ($E_{AS}$)를 구현하였다. 분절된 트렌치 접촉구조는 소자의 사태 파괴시 n+ 소스 아래의 정공전류를 억제한다. 이는 트렌치 밑 부분에서부터 이온화 충돌이 일어나기 때문이며, 이는 기생 NPN 바이폴라 트랜지스터의 활성화를 억제하여 항복 에너지를 증가시킨다. 기존 소자의 항복 전압은 69.4 V이고 제안된 소자의 항복 전압은 60.4 V로 13% 감소하였지만, 항복 에너지의 경우, 기존소자가 1.84 mJ인데 반하여 제안된 소자는 4.5 mJ로 144 % 증가하였다. 트렌치의 분절 구조는 n+ 소스의 접촉영역을 증가시켜 온 저항을 감소시키며 트렌치 바디 접촉구조와 활성영역의 균일성을 증가시킨다.

키워드