MOS结构热载子注入和总剂量辐照响应的相关性.PDF

第 26 卷 　第 10 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 26 　No . 10 2005 年 10 月 C H IN ESE J OU RNAL O F SEM ICONDU C TOR S Oct . ,2005 MOS 结构热载子注入与总剂量辐照响应的相关性 余学峰 　任迪远 　艾尔肯 　张国强 　陆 　妩 　郭 　旗 ( 中国科学院新疆理化技术研究所 , 乌鲁木齐 　8300 11) 摘要 : 通过对 MO S 电容进行热载子注入和总剂量辐照实验 ,探讨了 MO S 结构热载子注入与总剂量辐射响应的相 关性. 研究结果表明 ,热载子注入和总剂量辐射都会引起 MO S 结构的损伤 ,但前者产生的损伤是由于热电子注入 在 MO S 结构的 Si/ SiO2 系统引入氧化物负电荷引起的 ,后者产生的损伤是由于电离辐射在 MO S 结构的 Si/ SiO2 系统感生氧化物正电荷和界面态而导致的. 进一步的研究表明 ,针对总剂量辐射损伤采用的加固工艺 ,能对热电子 注入感生氧化物负电荷起到非常有效的抑制作用. 关键词 : 热载子注入 ; 总剂量辐照 ; 相关性 EEACC : 2570D 中图分类号 : TN 386 1 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2005) 电容进行了热载子注入和电离辐照实验 ,对同一工 1 　引言 艺制作的MOS 电容对热载子注入和总剂量辐照的响 应特性进行了比较 ,并探讨了针对总剂量辐照损伤采 大量的研究结果表明 ,热载子注入及总剂量辐 取的加固工艺对抑制热载子损伤方面所起的作用. 照都将引起 MO S 结构或器件的损伤[ 1～7 ] ,两种损伤 从本质上说都是通过由热载子注入或总剂量辐照向 2 　实验 ( ) 器件的 Si/ SiO2 系统引入了氧化物固定正 或负 电 荷及界面态 ,在 SiO2 层内形成了静电荷的积累 , 引 实验样品为在国内某工艺线上用总剂量加固工 ( ) ( ) 起器件电参数退化 ,从而导致电路性能下降甚至失 艺 1 # 和常规工艺 2 # 生产的 n 型 MO S 电容 , 效. 两者的区别在于 ,热载子注入引入的氧化物电荷 两种样品的衬底都为 n 〈100 〉6 ～9Ω ·cm 的圆形硅 和界面态主要是 由热 电子在 Si/ SiO2 界面及 SiO2 片 ,栅氧化层厚度约为 60nm , 铝层厚度为 12 ～ μ μ μ 层内的碰撞和能量转移完成的 ,而后者则是通过在 14 m , 电容栅面积为 400 m ×400 m . 2 # 样品的 SiO2 内电离产生电子空穴对引入的. 由此引发疑 栅氧化气氛为 O2 + C H3 Cl3 , 1 # 为纯干 O2 . 每个芯 问:在损伤机理相似 、产生方式不同的情况下 ,两种 片上各有四个 nMO S 电容 ,用双列直插式管壳和柯 损伤在器件电参数上的具体表现形式上有哪些相同 伐合金封装. 或相异之处. 进而引发 :一些 MO S 器件经过总剂量 对两种样品从 Al/ SiO2 界面进行热电子注入 辐射加固工艺和技术 ,是否能够同样起到