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📐 高耐圧デバイスのレイアウト設計と最適化


📘 概要

高耐圧デバイス(LDMOS、HV-CMOS等)の信頼性を確保するには、物理レイアウトにおける工夫が不可欠です。
電界分布・熱拡散・製造ばらつきに影響する要素を理解し、量産設計レベルの最適化を行う必要があります。

この章では、以下の観点から設計ルールと実践的な最適化手法を解説します:


🏗️ レイアウト設計項目と目的

設計項目 目的 実装上の工夫
ガードリング 寄生ラッチアップ・電界集中の緩和 N+/P+リング+接地/ウェル接続
セル間スペース 空乏層の拡張/絶縁保持 3〜5μm以上の空白領域
CMPダミーパターン 平坦化工程のばらつき低減 規則的なdummy配列(配線密度維持)
熱経路設計 熱集中防止/放熱制御 熱拡散層追加・配線幅拡大など

🧪 CMPダミーパターンとは

CMP(Chemical Mechanical Polishing)工程では、パターン密度に差があると研磨ムラ(dishing・erosion)が生じ、デバイス性能にばらつきが出ます。

配線層(例)

┌─────┐      ┌─────┐
│配線A│      │配線B│      ← 密度差あり
└─────┘      └─────┘

↓ CMPダミーを挿入

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🧯 ガードリングとESD/ラッチアップ対策


📚 教材的意義


🔗 関連項目・章


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