Diplomarbeit, die am 24.03.2003 erfolgreich an einer Fachhochschule in Deutschland im Fachbereich Elektrotechnik eingereicht wurde. Zusammenfassung: Als das Ziel dieser Diplomarbeit wurde die Untersuchungen der elektrischen Eigenschaften der 40V-MOS-Leitungstransistoren festgelegt, die auf der Basis einer 0,6 µm-Technologie mit vertikalen Gräben (Trenchen) am IMS entwickelt wurden. Insbesondere standen in dem Vordergrund die Ausbeuteprobleme bei dem Gateoxid zu analysieren. Dazu wurden die Varianten des Gateoxidkomplexes, die innerhalb einer Charge durchgeführt wurden, gegenübergestellt und beurteilt. Eins weiteres Hauptziel der Untersuchungen war die auftretenden untypischen Verläufe der Drain-Source-Durchbruchspannung. Hier wurden die möglichen Ursachen des Kennlinie-Verlaufs analysiert und die Verbesserungsmöglichkeiten nachgeprüft. Weiterhin wurden die aktuellen Probleme bei den anderen Transistorparametern vermessen und diskutiert. Im Rahmen der Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften der Bauelementen wurden für die technologische Bewertung die wichtigen Parameter, die Schwellspannung Uth, die Drain-Source-Durchbruchspannung Uds(br)), der Gateleckstrom IGL und der Einschaltwiderstand RDS(on) gemessen und ausgewertet. Inhaltsverzeichnis:
Abkürzungen
3 1.
Einleitung
5 2.
Theoretische Grundlagen
7 2.1
Der MOSFET
8 2.2
Entwicklungsgeschichte der vertikalen Leistungstransistoren
9 2.3
40V-Trench-MOS-Leistungstransistor
13 2.3.1
Prozess zur Herstellung vertikaler Leistungstransistoren
15 2.4
Elektrische Eigenschaften von Leistungstransistoren
17 2.4.1
Einschaltwiderstand RDS(on)
17 2.4.2
Schwellspannung Uth
19 2.4.3
Drain-Source-Durchbruchspannung
20 2.4.4
Gateleckstrom IGL
22 3.
Messungen an Leistungstransistoren
24 3.1
Wesentliche Unterschiede zwischen den Transistorstrukturen
24 3.1.1
Designvariationen
25 3.1.2
Prozessvarianten
28 3.2
Messparameter
29 3.2.1
Messung der Schwellspannung Uth
29 3.2.2
Messu