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第卷第期半导体学报.
年月.,
硅膜厚度对参数的影响
孙智林孙伟锋吴建辉
东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心,南京
摘要:对进行了建模,
业软件和一对器件进行了模拟,得到了最优漂移区浓度、最优击穿电压等参数随硅膜厚度的
变化曲线,这些结果对实际器件的设计以及工艺生产具有参考意义.
关键词:;;
: ;
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
的最优漂移区浓度、最高耐压等参数的变化曲
引言线,这些结果在实际的设计中具有重要的指导意义.
与基于体硅和外延器件相比, 解析模型
器件具有更强的抗辐射能力,更高的工作
速度,更好的绝缘性能,更高的集成度以及无可控硅
. 横向电场分析

能和相对简单的介质隔离工艺,更使其在智能功率给定长度和结深的漂移区在某一浓度下刚好完
,功率器件的漏电压分布在整个漂移区上,降
有两种实现方式,一种是厚膜技术,一种是薄低了表面电场,
/ 以和在世纪年代末提出的—
上,漂移区由离子注入推阱形成,,其漂移区
基于体硅和外延器件相差不大,但由于硅膜较厚,局浓度也必须满足这个要求.
部氧化工艺或干法刻蚀沟槽工艺均不易图所示为硅膜直接作漂移区的
实现介质隔离,。’“采用相对截面剖视图,关闭态时器件可以看成以阱为阴极,
较薄的硅膜/ 以下,隔离成本低,但由于硅膜漏为阳极的带有漂移区的二极管,器件的击穿电压
直接作漂移区,,若杂
结,满足技术的漂移区浓度较质完全电离,根据泊松方程有:
低,,研究硅膜厚度. 一
一,十。,
对高压器件性能的影响具有十分重要的意义.
本文首先分析了硅膜直接作漂移区的其中是漂移区杂质浓度;￡。,￡分别是真空介
的物理模型,给出了器件各主要参数最优值随硅膜电常数和的相对介电常数;为电子电荷;,
厚度的变化关系式,然后用专业软件一和,,分别是漂移区电场沿,方向分量.
对各种参数的器件进行了模拟,得到了随—界面侧方向的电场强度为,,
硅膜厚度的增加,满足技术的—相对于方向, 方向的器件尺寸很大,研究方向
国家高技术研究发展计划资助项目批准号:,
孙智林男,年出生,硕士研究生,主要从事功率器件与电路、材料与应用等方面的研究.:..
—收到,—定稿⑥中国电子学会
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第期孙智林等: 硅膜厚度对参数的影响
/——一,一,
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其中,。—便得到

,,,便得到满足
。求导,导

, 数小于,因此,随着硅膜厚度的增加,满足—
●技术的漂移区浓度降低,这在第部分的模
拟结果中有很好的体现.
图层作漂移区的截面剖视图. 纵向电场分析
.
前面对横向电场的分析是在纵向耐压为无穷大
电场时,可以看成无穷大平面,所以有