25、超薄芯片与MOS紧凑建模在柔性电子中的应用

超薄芯片与MOS紧凑建模在柔性电子中的应用

1. 超薄芯片特性与测量要点

超薄芯片与块状材料不同，其几何形状会因加工和布局而异。将芯片安装在基板上会产生复杂的固有应力分布，系统中各组件（芯片 - 胶水 - 箔片）的特性，尤其是胶水层的特性（材料属性、均匀性、几何条件）会影响测量结果。单轴应力施加到基板上，经芯片 - 胶水 - 基板系统会转化为芯片表面有源层的双轴应力分布。

为避免组装过程（特别是胶合过程）导致的芯片间差异，可以在同一芯片上并行测量多个器件，这样能准确研究基板 - 胶水 - 硅系统随时间和位置变化的影响。对于详细测量，特定的测试结构很有优势，这些结构也可并行测量，能直接比较结果，还可实现有效的温度补偿。虽然在芯片上进行校准温度测量是最佳解决方案，但很难实现。

尽可能对块状材料和超薄薄膜材料进行可比测量，尤其是在提取模型参数时。超薄芯片的晶圆级测量和块状晶圆的统计测量在器件迁移率和速度方面结果相似。不过，使用超薄芯片时，要注意许多可能影响测量响应的伴随效应。

测量建议总结

• 并行测量：在同一芯片上并行测量多个器件，避免芯片间差异。
• 特定测试结构：使用可并行测量的特定测试结构，便于直接比较结果和温度补偿。
• 可比测量：对块状材料和超薄薄膜材料进行可比测量，用于模型参数提取。

2. MOS紧凑建模在柔性电子中的重要性

在柔性电子电路设计中，需要考虑因基板弯曲产生的机械应变对金属 - 氧化物半导体（MOS）特性的影响。除了标准的工艺和布局应变源，柔性电子中外部施加的应变会随弯曲方向和半径变化。