基于器件數(shù)值仿真軟件的薄層SOI高壓器件設(shè)計(jì).pdf

1、SOI（Silicon On Insulator）又稱作絕緣體上的硅，具有獨(dú)特的全介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，以其高速，高可靠性，低功耗，抗輻射性等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高壓集成電路（HVIC：High Voltage Integrated Circuit）中。作為SOI HVIC中的核心器件，SOI橫向高壓器件由于縱向擊穿電壓較低而限制了其在高壓功率集成電路中的應(yīng)用。提高縱向耐壓是一個(gè)重要的研究方向。
　　TCAD（Technology Com

2、puter Aided Design）是一種半導(dǎo)體工藝模擬和器件模擬計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，可用于工藝、器件、電路的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證等，是IC設(shè)計(jì)和制造中不可或缺的工具。
　　本文利用線性變摻雜技術(shù)設(shè)計(jì)了一種薄層SOI高壓器件，所采用的SOI材料的頂層薄硅層的厚度為1.5μm，介質(zhì)隔離層的厚度為3μm。從基本的PN結(jié)擊穿原理出發(fā)，再到SOI擊穿原理以及SOI RESURF（REduce the SURface Field）原理，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)

3、，深入了解了器件的擊穿特性及其耐壓特點(diǎn)。所設(shè)計(jì)的SOI橫向高壓器件的漂移區(qū)采用線性變摻雜技術(shù)，從器件源區(qū)到漏區(qū)的摻雜濃度呈線性增加。
　　本文介紹了兩種數(shù)值仿真軟件，分別為TSuprem-4和Medici。TSuprem-4主要是用于硅基集成電路和分立器件的制造工藝仿真。所涉及到的工藝主要包括：氧化工藝、光刻工藝、注入工藝、刻蝕工藝。Medici對勢能場和載流子的二維分布建模，通過泊松方程和電流連續(xù)性方程獲取特定偏置下的電學(xué)特性，