薄层SOI场pLDMOS击穿机理研究

为了解决薄层SOI(silicon-on-insulator)场LDMOS(laterallydiffusedmetaloxidesemiconductor)击穿电压偏低,容易发生背栅穿通的问题,提出一种基于场注入技术的薄层SOI场pLDMOS(p-channellateraldouble-diffusedMOSFET)?通过建立该场pLDMOS的穿通机制数学模型,分析了其4种击穿机理:背栅穿通?沟道横向穿通?横向雪崩击穿和纵向雪崩击穿?仿真结果表明,场注入技术穿过厚场氧层向下注入硼杂质,通过控制注入能量和体区浓度获得浅结深,从而提高器件对背栅穿通的抵抗力;优化的沟道长度和埋氧层厚度分别消除了沟道的横向穿通和纵向雪崩击穿;双层场板结构调制器件表面电场分布,避免了器件过早地横向雪崩击穿?在优化器件相关结构参数和工艺参数基础上,成功基于1.5μm厚顶层硅SOI材料研制出耐压300V的场pLDMOS?相比较于常规厚层场pLDMOS器件,顶层硅厚度由大于5μm减小到1.5μm?