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半导体技术2025年第02期:基于同步辐射的SGT MOSFET失效无损检测技术

来源:期刊VIP网 时间:


作者:万荣桂;郑理;王丁;周学通;沈玲燕;程新红;

单位:上海理工大学材料与化学学院;中国科学院上海微系统与信息技术研究所;

摘要:屏蔽栅沟槽型MOSFET(SGT MOSFET)在应用中,鉴于电路中存在寄生电感或感性负载,该器件极易受非箝位电感开关(UIS)应力的影响,可能导致器件烧毁失效。采用X射线衍射形貌(XRT)技术对SGT MOSFET雪崩失效后的X射线衍射图像进行研究。在不损坏器件的前提下,将烧毁点定位在元胞区域的漂移区。采用开盖检测方式验证了烧毁点位置的准确性,并且通过扫描电子显微镜(SEM)表征烧毁点的微观形貌。最后,通过仿真软件模拟芯片表面的三维图形,并利用TCAD仿真揭示了UIS的失效机理,即电流集中所产生的高温致使漂移区的硅融化。失效机理与实验结果相吻合。

关键词:屏蔽栅沟槽型功率MOSFET;;雪崩失效;;同步辐射;;无损检测;;截面拓扑

基金资助:集成电路材料全国重点实验室自主课题(SKLJC-Z2024-C02)