东芝和日本半导体株式会社采用 Floadia G1 技术共同开发用于车载应用的高可靠多功能模拟平台

2022年5月31日 -- 日本川崎--东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）和日本半导体株式会社（Japan Semiconductor Corporation）共同研发出用于车载应用的具有嵌入式非易失性存储器（eNVM）的高可靠多功能模拟平台。新一代0.13微米模拟平台适用于模拟集成电路（IC），可根据额定电压、性能、可靠性和成本，为单芯片上集成汽车模拟电路和eNVM提供工艺和器件的优化组合。

包括电机驱动IC的模拟IC广泛应用于车载应用领域。随着电动汽车的发展以及配置高级驾驶辅助系统（ADAS）的车辆增加，预计模拟IC市场将持续增长。因此需要多功能专用汽车级平台满足相关车载应用的需求。由于eNVM和微控制器单元（MCU）尚未在单个芯片上实现，因此IC总面积较大。

东芝和日本半导体提供三种LDMOS*1结构和包括eNVM在内的非常广泛的器件产品线，可选择用来满足不同的要求。目前，双方已开发出高度可靠的、符合汽车可靠性国际标准AEC-Q100/Grade-0的模拟IC平台。

LDMOS关键参数导通电阻（RonA）与漏极-源极击穿电压（BVDSS）之间需要进行权衡。RonA越低，恒定BVDSS性能越好。东芝和日本半导体证实，位于漏极和源极之间采用台阶氧化层或LOCOS*2结构的两种LDMOS最大RonA比基于STI*4的LDMOS高44%*3。他们还确定了相应机制用来评估基于LOCOS的LDMOS器件可靠性、故障率和ESD耐受性优势。

平台嵌入的Floadia公司eNVM（Floadia LEE Flash G1）只提供三个额外掩模，满足车载模拟功率器件高可靠性要求，而不影响基础平台和器件。同时，还可以通过优化布局防止模拟电路开关LDMOS产生的噪声的影响，从而避免eNVM故障。

东芝和日本半导体计划2022年12月开始使用新开发的平台制作车载半导体试样。5月22日至25日，加拿大温哥华举行的2022年IEEE国际功率半导体器件和集成电路会议（ISPSD）报告并在线发布这一成果的详细信息。

*1 LDMOS：横向双扩散MOS（金属氧化物半导体）。

*2 LOCOS：局部氧化硅隔离。氮化硅薄膜用作硬掩模，在硅衬底上选择性形成氧化硅膜用于隔离元件。

*3 东芝和日本半导体证实，东芝测试结果显示，位于漏极和源极之间采用台阶氧化层或LOCOS结构的两种LDMOS最大RonA比基于STI的LDMOS高44%。

*4 STI：浅沟槽隔离。将绝缘膜嵌入浅沟槽以隔离元件。

开发平台的器件产品线

三种LDMOS的结构

(左起STI结构、阶梯氧化层结构、LOCOS结构)

Floadia公司eNVM TEM图像以及耐久性测试和数据保持测试评估结果（东芝测试结果）

（a）eNVM TEM图像

（b）耐久性测试