基于PD SOI工艺的高压NMOS器件工艺研究

由于PD SOI工艺平台的特殊性,P阱浓度呈现表面低、靠近埋氧高的梯度掺杂。常规体硅的高压N管结构是整个有源区在P阱里的,需要用高能量和大剂量的P注入工艺将漂移区的P阱反型掺杂,这在工艺上是不容易实现的。文章针对常规高压NMOS器件做了仿真,发现漂移区必须采用能量高达180 KeV、剂量6×1013以上的P注入才能将P阱反型,形成高压NMOS器件,这在工艺实现上不太容易。而采用漂移区在N阱里的新结构,可以避免将P阱上漂移区反型的注入工艺,在工艺上容易实现。通过工艺流片验证,器件特性良好。

抗辐射加固高压NMOS器件的单粒子烧毁效应研究

由于施加高栅极工作电压,使得器件容易发生重离子辐射损伤效应,其中,重大的重离子辐射损伤效应是单粒子栅穿效应(SEGR)和单粒子烧毁效应(SEB)。本文介绍了抗辐射加固高压SOI NMOS器件的单粒子烧毁效应。基于抗辐射加固版图和p型离子注入工艺,对高压器件进行抗辐射加固,提高器件的抗单粒子烧毁能力,并根据电路中器件的电特性规范,设计和选择关键器件参数。通过仿真和实验结果研究了单粒子烧毁效应。实验结果表明,抗辐射加固器件在单粒子辐照情况下,实现了24 V的高漏极工作电压,线性能量传输(LET)阈值为83.5 MeV·cm^(2)/mg。

覆盖Si_3N_4层和栅氧化物氮化对晶体管的影响

研究了在各种各样的晶体管中高于最低限度的坡面外层上覆盖硅氮化物和栅氧化物被氮化的影响,同时制作出具有高、低压晶体管的硅晶片。当干燥氧化物和降低化学蒸汽的压力使之凝固的2个步骤(LPCVD)被用于厚栅氧化物时,薄栅氧化物被氮氧化改善。薄栅氧化物的厚度是4.5nm,厚栅氧化物的厚度为29nm。低压nMOS和pMOS不显示出任何驼峰,高压pMOS也一样。高压nMOS高于最低限度的驼峰取决于工艺条件。它表明没有覆盖硅氮化层的严重驼峰取决于经过LPCVD的内部涂层氧化沉淀后化学处理期间的湿度扩散。这说明,采用氮氧化物阻止水汽扩散防止驼峰的方法是有效的。