基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法技术

本发明专利技术的基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法涉及半导体器件领域，目的是为了克服MOS型器件易受总剂量辐射损伤导致MOS型器件抗辐照能力低下的问题，具体步骤为计算离子源电压值V、离子束电流值I、离子注入深度D和离子注入时间t，并向MOS场效应管的栅极氧化层注入离子。本发明专利技术通过离子注入的方式，在MOS场效应管的栅极氧化层内人为地引入缺陷陷阱，可以对由总剂量辐射效应造成的电子空穴对产生复合作用，并对器件内部由于总剂量辐射缺陷所产生的电场产生补偿作用，从而提高MOS场效应管的抗辐照能力。能大幅度降低总剂量辐照诱导的氧化物俘获正电荷和界面态影响，可以增强MOS器件的抗辐照性能。

Displacement Radiation Reinforcement of MOSFETs Based on Deep Ion Implantation

【技术实现步骤摘要】
基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法
本专利技术涉及半导体器件领域，具体涉及采用离子注入方式对MOS场效应管进行处理的方法。
技术介绍
MOS型器件是航天器关键系统中应用最广泛的电子器件之一。空间辐照效应中对MOS型器件影响最严重的辐射损伤是总剂量辐射损伤。总剂量辐射效应主要会令MOS器件的氧化层中产生电子空穴对，生成氧化物俘获正电荷，以及令空穴在氧化层输运过程中释放H+，在氧化层与体材料界面处形成界面态。而MOS型器件表面的氧化物俘获正电荷和界面态会使得器件的抗辐照能力减弱，也会导致MOS器件的内部电场产生变化，进而影响MOS器件的电学特性。总之，能够产生总剂量损伤的带电粒子辐照注量越大，在材料内形成的电子空穴对浓度越大，造成的器件性能退化也就更加严重，从而减少电子器件的使用寿命，导致电子器件的异常或失灵，甚至导致航天器发生灾难性的事故。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有MOS型器件易受总剂量辐射损伤导致MOS器件抗辐照能力低下的问题，提供了一种基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法。本专利技术的基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、根据MOS场效应管的结构参数，确定需注入所述MOS场效应管的离子类型和离子注入深度D，并计算离子源电压值V；步骤二、计算离子注入量Ф，所述离子注入量Ф满足如下条件：根据离子注入量Ф向MOS场效应管注入离子后，能够使MOS场效应管的输出、转移特性变化量分别小于未注入离子时输出、转移特性的5％～15％；步骤三、根据所述离子注入量Ф确定离子注入时间t，并计算离子束电流值I：其中，所述离子注入时间t为300s～3000s；步骤四、根据所述离子源电压值V、离子束电流值I、离子注入深度D和离子注入时间t，向MOS...

【技术特征摘要】
1.基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、根据MOS场效应管的结构参数，确定需注入所述MOS场效应管的离子类型和离子注入深度D，并计算离子源电压值V；步骤二、计算离子注入量Ф，所述离子注入量Ф满足如下条件：根据离子注入量Ф向MOS场效应管注入离子后，能够使MOS场效应管的输出、转移特性变化量分别小于未注入离子时输出、转移特性的5％～15％；步骤三、根据所述离子注入量Ф确定离子注入时间t，并计算离子束电流值I：其中，所述离子注入时间t为300s～3000s；步骤四、根据所述离子源电压值V、离子束电流值I、离子注入深度D和离子注入时间t，向MOS场效应管的栅极氧化层注入离子。2.根据权利要求1所述的基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法，其特征在于，所述离子注入深度D为MOS场效应管的栅极氧化层中央。3.根据权利要求2所述的基于深层离子注入方式的MOS场效应管抗位移辐照加固方法，其特征在于，步骤二中，MOS场效应管的转移特性为：栅源电压为5V下的漏极电流；MOS场效应管的输出特性为：栅源电压为10V下的饱和漏极电流；所述MOS场效应管的转移特性变化量为：MOS场效应管注入离子后，栅源电压为5V下的漏极电流相对于未注入离子时漏极电流的变化量；所述MOS场效应管的输出特性变化量为：MOS场效应管注入离子后，栅源电压为10V下的饱和漏极电流相对于未注入离子时饱和漏极电流的变化量。4.根据权利要求2或3所述的基于深层离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超铭，王天琦，齐春华，张延青，马国亮，霍明学，李何依，魏轶聃，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23