Analisi i correcio de les limitacions en la aplicacio de transductors tipus isfet
- Autores: Antonio Baldi Coll
- Directores de la Tesis: Carlos Dominguez Horna (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2001
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Calderer Blanchar (presid.), Montserrat Nafria i Maqueda (secret.), A. Edith Navarro Antón (voc.), Teofilo Diaz Caballero Arnau (voc.), Xavier Correig Blanchar (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Tras una introduccion a la teoria de funcionamiento y fabricacion de los transductores tipo ISFET se realiza un analisis de los problemas de fiabilidad mas importantes que sufren estos transductores (ISFET con membrana de Si3N4 fabricados con una tecnologia NMOS con puerta de aluminio).
Concretamente se identifican tres problemas principales:1. Aparicion de corrientes de fugas, atribuibles a un degradado del encapsulado y que provocan un comportamiento inestable y poco repetitivo. 2. Inestabilidad de la tensión umbral, atribuible a la inyeccion y atrapamiento de carga en los dielectricos producida por pulsos de tension elevada proporcionados accidentalmente por el personal que manipula el transductor. 3. Dispersion de los valores de tension umbral en los dispositivos recien fabricados. Este ultimo problema tambien es atribuible a pulsos de tension elevada asi como a irradiacion de las obleas durante la fabricacion. Las etapas de fabricacion que pueden producir estos pulsos de tension o irradiaciones son principalmente las de gravado en equipos de plasma(gravado tipo RIE) y las de deposicion por cañon de electrones.
A continuación se presentan nuevos diseños de mascaras y de procesos de fabricación que intentan solucionar los problemas de fiabilidad antes mencionados.
Concretamente se expone la implementación de un ajuste de la tensión umbral con implantación de fosforo para obtener ISFETs que trabajen a tensión de puerta alrededor de cero, la integración de un electrodo de platino para utilizar en un sistema de proteccion contra descargas electrostaticas, la integracion de un transitor MNOS con las mimsas caracteristicas electricias que el ISFET para aplicación al circuito de polarización a tension de puerta y tension de drenador constantes y el aislamiento de los dispositivos respecto al substrato para evitar las fugas hacia el mismo por dos sistemas diferentes, por union p-n(pozo p en substrato n) y por trincheras en oble
