位差很大,所以此处电场强度较大,击穿容易在较低电压时提前发生,而且有可能发生在表面处,对介质层有较高的要求。因此单独使用这一技术不适合于要求较高击穿电压的分立器件,而仅适用于较低耐压的分立器件及功率集成电路16J。 2.1.1.2高电阻率阻性场板由于偏移场板会在场板的术端产生高电场,这就限制了击穿电压的提高。针对这一情况,1972年,Clark等人【14】提出了利用高电阻率的多晶硅覆盖于高电场区的氧化层上,该场板的两端分别与主结和沟道截止环相连。在反偏时,多晶硅中的电位分布是从主结到沟道截止环近似线性上升,而Si/Si02界面处Si表面电位分布却上升得更快些,这样就消除了普通的偏移场板术端的高电场,使得沿 Si表面的电场强度分布变得平坦,且任何~处场板电位都低于Si表面,这对增加表面处p-n结耗尽区的宽度是有利的。因此,击穿电压能够得到提高。 SIPOS在氧SIPOS在氧用PSG 化层之.j:化层之下代替■■■_。。。。一‘,i。。。一一一’J■■■■_ 一, 一刖P/ 选 N. 图2.1三种SIPOS晶体管截面 Fig.2-1 Cross section of atransistor with SIPOS Si02 PSG Si02 Matsushita基于这一原理在1975年提出了SIPOS技术II ll引。SIPOS是通过 CVD或者PECVD在硅表面淀积掺氧或者掺氮的多晶硅薄膜。由于这种薄膜的半绝缘性,一方面起上述阻性场板的作用,另一方面对钝化也有贡献。电荷不会在 SIPOS层中积累而是在界面缓慢的放电,当掺氧的多晶硅薄膜中存在可移动的离子时,在硅表面将产生相反的电荷,这些电荷会漂移进钝化层,然后中和掉。掺氮的多晶硅薄膜可以阻止水汽禾INa*进入硅界面。当掺氮浓度较高时,其作用类似于Si3N4。在Si02层上淀积SIPOS薄膜,可以阻止高电场下SIPOS薄膜的击穿。
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