SOI高压MOS器件击穿特性研究

摘要

该文在分析SOI高压器件的击穿特必和电场分布的基础上,指出了影响器件耐压的因素.对N<'+>缓冲层的结构进行了详细的研究,并提出了阶梯掺杂的多区N<'+>缓站层结构,该结构能够克服均匀N<'+>缓冲层结构的缺点,更好地解决了SOI器件的纵向击穿问题,获得了较高的器件耐压.该文还研究了屏蔽槽结构的SOI器件.设计了器件降工艺参数,针对该器件对衬底材料的特殊要求,设计了SOI材料的制备流程,进行了材料制备的探索工作.该文提出的SOI高压器件结构,较好地解决了SOI器件中的耐压问题.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2 SOI技术发展

1.3 SOI材料发展

1.4 SOI高压器件发展

1.4.1厚Si层SOI高压器件

1.4.2薄Si层SOI高压器件

1.4.3厚、薄Si层SOI高压器件的比较

1.5本文的工作

第2章高压SOI器件耐压分析

2.1器件结构

2.1.1场板技术

2.1.2 RESURF技术

2.2器件耐压机理分析

2.2.1表面横向耐压特性

2.2.2体内纵向耐压特性

2.3器件耐压二维数值分析

2.3.1漂移区长度的影响

2.3.2 Si层厚度和埋氧层厚度的影响

2.3.3漂移区浓度影响

2.3.4 P层浓度影响

2.4结论

第3章N+缓冲层SOI LDMOS结构

3.1器件结构

3.2器件耐压机理分析

3.3器件耐压二维数值分析

3.3.1漂移区浓度和N+缓冲层浓度影响

3.3.2N+层厚度的影响

3.4多区N+缓冲层结构

3.4.1两区N+缓冲层结构

3.4.2多区N+缓冲层结构

3.4.3界面电荷对N+缓冲层结构的影响

3.5结论

第4章屏蔽槽SOI LDMOS结构

4.1器件结构

4.2器件耐压机理分析

4.3器件耐压二维数值分析

4.3.1耐压与漂移区长度的关系

4.3.2耐压与Si层厚度的关系

4.3.3耐压与埋层SiO2厚度的关系

4.3.4耐压与缓冲槽的宽度、高度和槽间距的关系

4.3.5耐压与漂移区浓度、表面P层参数的关系

4.3.6耐压与界面电荷的关系

4.4多区降场层结构

4.4.1两区降场层结构

4.4.2三区降场层结构

4.5材料的工艺制备

4.5.1 SDB原理简介

4.5.2材料制备工艺方法一

4.5.3材料制备工艺方法二

4.6器件工艺模拟设计与版图设计

4.6.1器件工艺模拟设计

4.6.2器件版图设计

4.7结论

第5章总结

参考文献

致谢