The Research of Deep Junction Field Ring using Trench Etch Process for Power Device Edge Termination

The planar edge termination techniques of field-ring and deep junction field-ring were investigated and optimized using a two-dimensional device simulator TMA MEDICI. By trenching the field ring site which would be implanted, a better blocking capability can be obtained. The results show that the p-n junction with deep junction field-ring can accomplish near 30% increase of breakdown voltage in comparison with the conventional field-rings. The deep junctionfield-rings are easy to design and fabricate and consume same area but they are relatively sensitive to surface charge. Extensive device simulations as well as qualitative analyses confirm these conclusions.

2차원 소자 시뮬레이터인 TMA 메디치를 이용하여 필드링와 깊은 접합 필드링에 대해 연구하였다. 이온 주입될 위치를 미리 트랜치 식각을 시킴으로써 항복전압 특성을 향상시킬 수 있었다. 시뮬레이션 결과 기존 필드링의 항복전압대비 깊은 접합 필드링 항복전압은 약 30%의 증가를 보였다. 깊은 접합 필드링은 같은 면적을 차지하는 조건하에서 설계 및 제작이 비교적 용이하고, 표면 전하의 영향도 적은 것으로 나타났다. 본 논문에서는 여러 분석을 통해 깊은 접합 필드링의 향상된 특성을 논하였다.