叠层SOI MOSFET不同背栅偏压下的热载流子效应

叠层绝缘体上硅(SOI)器件通过调节背栅偏压来补偿辐照导致的阈值电压退化,对于长期工作在辐射环境中的叠层SOI器件,热载流子效应也是影响其可靠性的重要因素。因此,采用加速老化的方法研究了叠层SOI NMOSFET在不同背栅偏压下的热载流子效应。实验结果表明,在负背栅偏压下有更大的碰撞电离,而电应力后阈值电压的退化却随着背栅偏压的减小而减小。通过二维TCAD仿真进一步分析了不同背栅偏压下的热载流子退化机制,仿真结果表明,背栅偏压在改变碰撞电离率的同时也改变了热电子的注入位置,正背栅偏压下会有更多的热电子注入到离前栅中心近的区域,而在负背栅偏压下则是注入到离前栅中心远的区域,从而导致正背栅偏压下的阈值电压退化更严重。

绝缘体上硅（SOI）

SOI是指以“工程化的”基板代替传统的体型衬底硅的基板技术，这种基板由以下三层构成：薄的单晶硅顶层，在其上形成蚀刻电路；相当薄的绝缘SiO2中间层；非常厚的体型Si衬底层。

绝缘体上硅(SOI)驱动芯片技术优势及产品系列

本文在介绍驱动芯片的概览和PN结隔离(JI)技术基础上,介绍英飞凌的绝缘体上硅(SOI)驱动芯片技术。高压栅极驱动IC的技术经过长期的发展,走向了绝缘体上硅(silicon-on-insulator,简称SOI),SOI指在硅的绝缘衬底上再形成一层薄的单晶硅,相对于传统的导电型的硅衬底,它有三层结构,第一层是厚的硅衬底层,用于提供机械支撑,第二层是薄的二氧化硅层,二氧化硅是一种绝缘体,从而形成一层绝缘结构,第三层是薄的单晶硅顶层,在这一层进行电路的刻蚀,形成驱动IC的工作层。

MEMS正装传感器复合钝化层高温可靠性的研究

绝缘体上硅(SOI)所制备的压阻式正装压力传感器可在高温下良好工作,但高温环境下电阻条和金属引线长期暴露在环境中易受到氧化和腐蚀,对传感器的输出造成影响,使电学性能发生变化甚至失效,为避免这种情况,通常在表面进行钝化处理。文中采用SiO_(2)-Si_(3)N_(4)复合钝化层对SOI正装传感器芯片进行钝化,并且对钝化层进行高温老化考核,模拟高温和恶劣环境,验证其高温可靠性。实验结果表明:按照SiO_(2)厚度为200 nm、Si_(3)N_(4)厚度为300 nm的SiO_(2)-Si_(3)N_(4)复合钝化层能在350℃高温下对正装传感器进行有效保护且电学性能完好,满足芯片在高温下可靠性的要求。

圆片级叠层键合技术在SOI高温压力传感器中的应用

针对绝缘体上硅(SOI)异质异构结构特点,提出了两次对准和两次阳极键合工艺方法,实现了圆片级SOI高温压力传感器硅敏感芯片的叠层键合。采用玻璃—硅—玻璃三层结构的SOI压力芯片具有良好的密封性和键合强度。经测试结果表明:SOI高温压力传感器芯片键合界面均匀平整无缺陷,漏率低于5×10^(-9)Pa·m^3/s,键合强度大于3 MPa。对芯片进行无引线封装,在500℃下测试得出传感器总精度小于0. 5%FS。

水平集法研究SON结构的形成机理与实验验证

根据描述硅原子表面扩散现象的理论动力学模型,采用水平集模块,利用COMSOL Multiphysics■软件对空洞层上硅(SON)结构的形成过程进行模拟。通过改变硅沟槽的宽度、深度和间距等尺寸,仿真分析了这些参数对SON结构形成的影响。利用微电子机械系统(MEMS)工艺制备了初始微沟槽结构,观测了SON结构的形成过程。根据仿真结果与实验结果的对比,二者具有比较好的一致性,验证了理论模型的正确性。该研究提供了一种使用仿真软件来模拟SON结构形成过程的方法,使精确预测和控制SON结构的特征尺寸成为可能,为SON结构的制备提供参考。

氮氟复合注入对注氧隔离SOI材料埋氧层内固定正电荷密度的影响

为了抑制埋层注氮导致的埋层内正电荷密度的上升,本文采用氮氟复合注入方式,向先行注氮的埋层进行了注氮之后的氟离子注入,并经适当的退火,对埋层进行改性.利用高频电容-电压(C-V)表征技术,对复合注入后的埋层进行了正电荷密度的表征.结果表明,在大多数情况下,氮氟复合注入能够有效地降低注氮埋层内的正电荷密度,且其降低的程度与注氮后的退火时间密切相关.分析认为,注氟导致注氮埋层内的正电荷密度降低的原因是在埋层中引入了与氟相关的电子陷阱.另外,实验还观察到,在个别情况下,氮氟复合注入引起了埋层内正电荷密度的进一步上升.结合测量结果,讨论分析了该现象产生的原因.