RF功率MOSFET产品及其工艺开发

中心论题：

• RF功率LDMOSFET性能特征
• RF功率LDMOSFET基本结构和制造工艺特点
• 产品设计难点分析和解决方案
• 器件的关键参数
• 工艺难点和解决方案

解决方案：

• 设计了特殊栅结构和工艺制造流程
• P-阱和N+源区通过两次多晶单边自对准注入形成
• P+阱沟道的杂质浓度和长度是决定器件性能的关键因素

引言
RF 功率 MOSFET的最大应用是无线通讯中的RF功率放大器。直到上世纪90年代中期，RF功率MOSFET还都是使用硅双极型晶体管或GaAs MOSFET。到90年代后期，的出现改变了这一状况。和硅双极型晶体管或GaAs MOSFET相比较，硅基LDMOSFET有失真小、线性度好、成本低的优点，成为目前RF 功率 MOSFET的主流技术。
　　
手机基站中功率放大器的输出功率范围从5W到超过250W，RF 功率 MOSFET是手机基站中成本最高的元器件。一个典型的手机基站中RF部分的成本约6.5万美元，其中功率放大器的成本就达到4万美元。功率放大器元件的年销售额约为8亿美元。随着3G的发展，RF功率放大器的需求将进一步提高。
　　
RF 功率 MOSFET在无线电通讯领域也有应用，其频率已延伸至低微波段且输出功率可达百W以上。它同时也应用于电视(特别是数字电视)功率放大器、雷达系统和军事通讯中。
　　
随着新一代无线通讯技术的快速发展和越来越广泛的应用，RF 功率 MOSFET有着非常乐观的市场前景。而目前国内使用的RF功率器件仍然依赖进口，国内RF芯片和器件自有产品不到1%，因此，自主开发RF功率MOSFET具有非常重要的意义。

RF功率LDMOSFET性能特征
与硅双极型晶体管相比，RF功率LDMOSFET有以下优点：

a.工作频率更高，稳定性好：双极型晶体管只能在300MHz以下的频段工作，而LDMOSFET由于反馈电容小，可以在几百MHz到几GHz的频率工作，且频率稳定性好。

b.高增益：通常在相同的输出功率水平下，双极型晶体管的增益为8dB~9dB，而LDMOSFET可以达到14dB。

c.线性度好，失真小：特别在数字信号传输应用中，LDMOSFET表现更加突出。

d.热稳定性好：温度对LDMOSFET电流有负反馈作用，温度升高可以限制电流的进一步提高；而双极型晶体管温度对电流起正反馈作用，所以LDMOSFET的热稳定性好。