单型掺杂柱电极的3D硅像素探测器的器件与制造工艺研究

设计了一种新的3D硅像素探测器的器件结构以简化制造工艺。该结构仅包含一种掺杂类型的柱状电极。通过工业级TCAD仿真对这种结构的电学特性进行了深入研究,阐述了它的技术优势及潜在缺陷。同时研究了制造这种3D硅像素探测器的特殊工艺流程和相关关键工艺,并给出了主要工艺结果。

新型独立三栅FinFET单粒子瞬态效应TCAD分析

针对独立三栅FinFET器件及其反相器的单粒子瞬态效应展开了深入研究。首先分析了N型独立三栅器件中最敏感区域的位置以及不同工作电压对器件敏感性的影响。然后,基于独立三栅器件独特的电流控制方式搭建五种不同工作模式的反相器单元,对重离子撞击NMOS下拉管最敏感区域的单粒子瞬态效应(SET)敏感性进行了比较。三维数值TCAD仿真结果表明,脉冲峰值电流与重离子在沟道中的路径体积成正比,且最敏感区域为漏与沟道之间的空间电荷区,工作电压会影响沟道势垒,从而影响器件的SET。另外,不同工作模式的反相器对改善抗辐照能力具有参考意义。

基于3D仿真的LDMOS-SCR器件优化

为了提高内嵌可控硅(SCR)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS-SCR)器件应用于高压时的ESD防护性能,基于0.35μm BCD工艺,在典型LDMOS-SCR(Dut1)基础上,制备了两种实验器件,即阳极环N+区的LDMOS-SCR(Dut2)和在阳极端引入漂移层的LDMOS-SCR(Dut3)。在ESD应力作用下,器件开启后的3DTCAD仿真结果表明,相比于Dut1,Dut2和Dut3的电流密度更小,Dut2和Dut3的导通电阻更大。传输线脉冲的测试结果表明,器件的维持电压分别从2.74V增至8.41V和16.20V,Dut2、Dut3的品质因数较Dut1分别增大了1.96倍、3.52倍。该3DTCAD仿真及版图改进方法可为高压IC的ESD防护设计提供有益参考。