基于高温抗辐照SOI CMOS工艺的器件特性研究

摘要

绝缘体上硅(SOI)技术因其独特的优势而广泛应用于辐射和高温环境中,研究不同顶层硅膜厚度(tSi)的器件特性,对进一步提升高温抗辐照SOI CMOS器件的性能至关重要.本工作首先通过工艺级仿真构建了N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)的模型,并对其进行了分析,基于仿真结果,采用0.15 μm抗辐照SOI CMOS工艺制备出具有不同硅膜厚度的实际器件,该工艺针对高温应用引入了设计与材料的优化.结果 表明,薄硅膜和厚硅膜NMOSFET在150 krad(Si)总剂量辐射下表现出相近的抗辐照加固性能,而前者在225°C高温下具有较小的漏电流,因此具有较薄硅膜的NMOSFET更适用于高温电子器件的制造.