功率VDMOS器件中多晶硅刻蝕工藝研究
發(fā)布時間：2022-02-10 20:40
VDMOS器件是場效應(yīng)晶體管之一,具有穩(wěn)定電路的性質(zhì),由垂直雙擴散金屬-氧化物半導(dǎo)體組成,是由電壓控制的器件。工作原理是依靠柵極電壓調(diào)控表面形成了導(dǎo)電溝道,在漏極與源極之間的電流具有輸入阻抗高、開關(guān)速度塊、驅(qū)動功率低、頻率特性優(yōu)越并熱穩(wěn)定性好等多種特點。VDMOS器件在半導(dǎo)體分立器件中屬于高端產(chǎn)品,應(yīng)用范圍廣泛、市場需求大,發(fā)展前景好。在很多領(lǐng)域之中都非常廣泛應(yīng)用,比如電源開關(guān)、工業(yè)精控,驅(qū)動馬達(dá)、電機調(diào)速、汽車電子、電子鎮(zhèn)流器、音頻放大、高保真音響、不間斷電源、逆變器、節(jié)能燈、高頻振蕩器、電機調(diào)速、逆變器等。集成電路生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)展的非常迅猛,最重要的參數(shù)就是多晶硅柵極的特征尺寸。在VDMOS生產(chǎn)制造的過程中,多晶硅柵極的質(zhì)量對于對VDMOS關(guān)鍵參數(shù)IGSS和Vth有明顯的相關(guān)性。本文使用AMAT P5000機臺進行多晶硅干法刻蝕實驗對象,主要解決上述兩個問題:1.多晶硅刻蝕后刻蝕不凈對導(dǎo)致柵源電流IGSS參數(shù)不達(dá)標(biāo);通過腔體壓力、射頻電源功率、反應(yīng)氣體流量的比例變化、腔體磁場四個主要影響因素,對其加以正交實驗之后,分別對四個因素加以控制,...
【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
VDMOS器件剖面結(jié)構(gòu)和等效電路圖
第一章 緒論弱，即表現(xiàn)為表層電子濃度高于中心濃度[15]。當(dāng)VGS>VGS(th)時，如果漏極受到的電壓同源極一致，則電流從源極產(chǎn)生，在水移之后達(dá)到導(dǎo)電通道，隨著通道進一步遷移至漏漂移區(qū)。此時受到電場的影響，在兩者之間形成垂直的通路，進而產(chǎn)生漏極電流。結(jié)合數(shù)學(xué)曲線對以上電流電壓變動情況做出說明，即獲取到 VDMOS 輸出特曲線，如圖 1.2(a)。VDMOS 屬于對電壓加以調(diào)控的期間，其性能發(fā)揮主要依賴于對柵極與源極間輸出狀態(tài)與輸出強度的調(diào)控。在晶體管處于飽和狀態(tài)時，此時的電流強度為ID(sa著VGS參數(shù)的調(diào)整，ID(sat)參數(shù)也隨之發(fā)生變化，將每組數(shù)據(jù)對應(yīng)到圖上的坐標(biāo)能夠比較合理科學(xué)的繪制出 VDMOS 轉(zhuǎn)移特性曲線，如圖 1.2 (b)
穸扔辛街鄭?直鷂?. PAD OX 850 /POLY 7800 /PR 1.35UM；2. PAD OX 600 /POLY 6000 /PR 1.35UM；圖 2. 1 多晶硅干法刻蝕膜層結(jié)構(gòu)示意圖2.1.1 襯底柵氧化層之所以將硅用到集成電路材料制作之中，主要是因為這種物質(zhì)表現(xiàn)出良好的絕緣特性，除此之外二氧化硅-硅黏附性能表現(xiàn)突出、便于生長、有很強的阻擋雜質(zhì)的能力、二氧化硅-硅的界面缺陷少、容易形成符合要求的圖案等等。對于氧化膜的制備可以按照三種方法分別進行：1.干氧氧化法：即在高溫條件下，當(dāng)空氣中的氧氣同硅片直接作用時，氧分子會同硅分子發(fā)生反應(yīng)，促使二氧化硅的形成，相關(guān)的化學(xué)方程式如下所示：Si+O2=SiO2 （2-2）
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]降低功率MOSFET導(dǎo)通電阻RON的研究進展[J]. 黃淮,吳郁,亢寶位. 電力電子. 2007(04)
[2]降低功率MOSFET導(dǎo)通電阻RON的研究進展[J]. 黃淮,吳郁,亢寶位. 電力電子. 2007 (04)
[3]一種新型低壓功率MOSFET結(jié)構(gòu)分析[J]. 姚豐,何杞鑫,方邵華. 半導(dǎo)體技術(shù). 2005(11)
[4]溝槽柵低壓功率MOSFET的發(fā)展（下）——減小優(yōu)值FoM[J]. 張娜,吳曉鵬,亢寶位. 電力電子. 2004(04)
[5]溝槽柵低壓功率MOSFET的發(fā)展（下）——減小優(yōu)值FoM[J]. 張娜,吳曉鵬,亢寶位. 電力電子. 2004 (04)
[6]功率MOS器件的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 華偉. 通信電源技術(shù). 2001(03)
[7]VDMOS場效應(yīng)管及其特點分析[J]. 張品福,張克善. 半導(dǎo)體雜志. 1997(03)
[8]VDMOS器件擊穿特性研究[J]. 張雯,張桂蘭. 遼寧大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1996(03)
本文編號：3619495
【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
VDMOS器件剖面結(jié)構(gòu)和等效電路圖
第一章 緒論弱，即表現(xiàn)為表層電子濃度高于中心濃度[15]。當(dāng)VGS>VGS(th)時，如果漏極受到的電壓同源極一致，則電流從源極產(chǎn)生，在水移之后達(dá)到導(dǎo)電通道，隨著通道進一步遷移至漏漂移區(qū)。此時受到電場的影響，在兩者之間形成垂直的通路，進而產(chǎn)生漏極電流。結(jié)合數(shù)學(xué)曲線對以上電流電壓變動情況做出說明，即獲取到 VDMOS 輸出特曲線，如圖 1.2(a)。VDMOS 屬于對電壓加以調(diào)控的期間，其性能發(fā)揮主要依賴于對柵極與源極間輸出狀態(tài)與輸出強度的調(diào)控。在晶體管處于飽和狀態(tài)時，此時的電流強度為ID(sa著VGS參數(shù)的調(diào)整，ID(sat)參數(shù)也隨之發(fā)生變化，將每組數(shù)據(jù)對應(yīng)到圖上的坐標(biāo)能夠比較合理科學(xué)的繪制出 VDMOS 轉(zhuǎn)移特性曲線，如圖 1.2 (b)
穸扔辛街鄭?直鷂?. PAD OX 850 /POLY 7800 /PR 1.35UM；2. PAD OX 600 /POLY 6000 /PR 1.35UM；圖 2. 1 多晶硅干法刻蝕膜層結(jié)構(gòu)示意圖2.1.1 襯底柵氧化層之所以將硅用到集成電路材料制作之中，主要是因為這種物質(zhì)表現(xiàn)出良好的絕緣特性，除此之外二氧化硅-硅黏附性能表現(xiàn)突出、便于生長、有很強的阻擋雜質(zhì)的能力、二氧化硅-硅的界面缺陷少、容易形成符合要求的圖案等等。對于氧化膜的制備可以按照三種方法分別進行：1.干氧氧化法：即在高溫條件下，當(dāng)空氣中的氧氣同硅片直接作用時，氧分子會同硅分子發(fā)生反應(yīng)，促使二氧化硅的形成，相關(guān)的化學(xué)方程式如下所示：Si+O2=SiO2 （2-2）
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]降低功率MOSFET導(dǎo)通電阻RON的研究進展[J]. 黃淮,吳郁,亢寶位. 電力電子. 2007(04)
[2]降低功率MOSFET導(dǎo)通電阻RON的研究進展[J]. 黃淮,吳郁,亢寶位. 電力電子. 2007 (04)
[3]一種新型低壓功率MOSFET結(jié)構(gòu)分析[J]. 姚豐,何杞鑫,方邵華. 半導(dǎo)體技術(shù). 2005(11)
[4]溝槽柵低壓功率MOSFET的發(fā)展（下）——減小優(yōu)值FoM[J]. 張娜,吳曉鵬,亢寶位. 電力電子. 2004(04)
[5]溝槽柵低壓功率MOSFET的發(fā)展（下）——減小優(yōu)值FoM[J]. 張娜,吳曉鵬,亢寶位. 電力電子. 2004 (04)
[6]功率MOS器件的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 華偉. 通信電源技術(shù). 2001(03)
[7]VDMOS場效應(yīng)管及其特點分析[J]. 張品福,張克善. 半導(dǎo)體雜志. 1997(03)
[8]VDMOS器件擊穿特性研究[J]. 張雯,張桂蘭. 遼寧大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1996(03)
本文編號：3619495
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