高温对MOSFET ESD防护器件维持特性的影响研究

作者：李明珠; 蔡小五; 曾传滨; 李晓静; 李多力; 倪涛; 王娟娟; 韩郑生; 赵发展

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 1-19.

• 静电放电
• MOSFET
• 维持电压
• 高温

静电放电 (ESD) 防护结构的维持电压是决定器件抗闩锁性能的关键参数，但ESD器件参数的热致变化使得防护器件在高温环境中有闩锁风险。本文研究了ESD防护结构NMOS在30℃～195℃的工作温度下的维持特性。研究基于0.18 μm部分耗尽绝缘体上硅 (PDSOI) 工艺下制备的NMOS器件展开。在不同的工作温度下，使用传输线脉冲 (TLP) 测试系统测试器件的ESD特性，实验结果表明，随着温度的升高，器件的维持电压降低。通过半导体工艺及器件模拟工具 (TCAD) 进行二维建模及仿真，提取并分析不同温度下器件的电势、电流密度、静电场、载流子注入浓度等物理参数的分布差异。通过研究以上影响维持电压的关键参数随温度的变化规律，对维持电压温度特性的内在作用机制进行了详细讨论，并提出了改善维持电压温度特性的方法。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院微电子研究所