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第卷第期年月物理学报.,.,,
. ⑥...
背栅效应对横向高压器件击穿特性的影响
乔明张波李肇基方健周贤达
电子科技大学微电子与固体电子学院。成都
年月日收到;年月日收到修改稿

面电荷,调制有源区电场分布,降低体内漏端电场,提高体内源端电场,从而突破习用结构的纵向耐压限制,提高器
,分析背栅效应对厚膜高压击穿特性的影响,在背栅电压
为时。实现器件击穿电压,较习用结构提高.% .该技术的提出,为以上级基高压功率器
件和高压集成电路的实现提供了一种新的设计思路.
关键词:,背栅,体内场降低,
:,
.
.—基横向高压器件的击穿图为传统的厚膜基高压双
电压主要受到埋氧层厚度的限制,
处于反向阻断状态并且漏端偏压逐渐增大时,
埋氧层,否则很难实现超过的击穿电压.
若背栅电位曲与, 同为最低电位,在漂
因此,纵向耐压已成为基高压器件在智能功率
移区足够长以满足横向耐压的情况下,器件击穿发

生在体内漏下方层与层界面处,为纵向击穿.
压结构的纵向耐压限制,众多作者进行有效工作:采
若给器件施加一背栅电压,当电位大于时,
用超薄的结构、—.
由于背栅效应,漏端的高电势引向源端低场区,使得
结构、衬底刻蚀再更多的等势线向源端扩展,这就将漏端的高电位引
填充结构、结向源端,
构、,引、屏蔽槽结构、部分的提高,又提升了漏端的电位,使得器件纵向耐
局域电荷槽结构¨。。等. 压由漏下方的层耗尽层、层、和衬底耗尽层;源
下方的层耗尽层和层共同承担,纵向耐压较传
本文为了进一步提高基横向高压器件的耐
,纵向耐压
压,提出一种基背栅体内场降低
主要由漏下方的层耗尽层、层和衬底耗尽层承
.
担,并没有充分利用源下方的耗尽层和层对器件
器件数值仿真器,,表示工艺中采用型衬底
以上级厚膜高压. 材料,其浓度及厚度分别用。和⋯表示;表
,其浓度及厚度分别用Ⅳ和表示;—
用,将有源区电场重新分配,降低体内漏端电场,提用来形成器件的双,其被分成三个
高体内源端电场,从而提高器件的击穿电压. 区,分别用,,
国家自然科学基金重点项目批准号:和模拟集成电路国家重点实验室批准号:资助的课题
十—: .
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期乔明等:背栅效应对横向高压器件击穿特性的影响
杂,以优化器件的表面电场,其注入剂量、
,邮,】,,表示;用来形成差为,器件击穿电压二维仿真值为,击穿
器件的沟道区;形成的源和漏;层发生在点,
的厚度用表示;漂移区长度用表示. 线在漏下方较集中,而源下电场较低,没有充分利用

,
上上
, ●千、—势线问的电势差为,