一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件及其制备方法技术

本发明专利技术一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件及其制备方法，所述器件包括从下向上依次形成的衬底、埋氧层和体区，与体区同层设置且相互隔离的源区和漏区，以及设置在体区上的栅区；体区中有通过快中子辐照引入的深能级陷阱。所述制备方法包括，步骤1，在器件衬底和机械支撑衬底上分别生长氧化层；步骤2，对器件衬底的氧化层进行快中子辐照，使得器件衬底的硅层中形成深能级陷阱；步骤3，将机械支撑衬底的氧化层和快中子辐照后的器件衬底的氧化层键合形成一个整体的埋氧层；步骤4，对键合后的器件衬底进行处理，使硅层表层重新恢复单晶状态；步骤5，在硅层表层恢复单晶状态的器件衬底上进行器件流片，制备得到所述器件。

【技术实现步骤摘要】
一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件及其制备方法
本专利技术涉及半导体材料及器件制备领域，具体为一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件及其制备方法。
技术介绍
SOI(Silicon-on-Insulator)技术是指在绝缘层上形成具有一定厚度的单晶半导体硅薄膜层的材料制备技术及在薄膜层上制造半导体器件的工艺技术。SOI技术可以实现器件的全介质隔离，与用PN结隔离的体硅技术相比，具有无闩锁、高速度、低功耗、高集成度、耐高温、抗辐照能力强的优点，广泛的应用在高速、低功耗、抗辐照电路中。由于SOI工艺MOS器件是在埋氧层上方形成的，与体硅相比，减小了形成单粒子瞬态和单粒子翻转效应的敏感体积，增强了抗单粒子效应的能力。部分耗尽SOI器件的中性体区没有和体硅器件一样接地，因此中性体区的电位是不确定的容易受到栅隧穿电流、碰撞离化、辐照等效应的影响，同时源-体-漏也形成了寄生的双极晶体管。在高能粒子入射时，寄生双极晶体管处于放大模式，这使得漏区收集到的电荷量远大于高能粒子引入的电荷量，部分耗尽SOI器件更容易发生单粒子瞬态和单粒子翻转效应。...

【技术保护点】
1.一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件，其特征在于，包括从下向上依次形成的衬底、埋氧层和体区，与体区同层设置且相互隔离的源区和漏区，以及设置在体区上的栅区；/n所述的体区中有通过快中子辐照引入的深能级陷阱。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件，其特征在于，包括从下向上依次形成的衬底、埋氧层和体区，与体区同层设置且相互隔离的源区和漏区，以及设置在体区上的栅区；
所述的体区中有通过快中子辐照引入的深能级陷阱。


2.根据权利要求1所述的一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件，其特征在于，所述的埋氧层内嵌有硅纳米晶。


3.一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤1，在器件衬底和机械支撑衬底上分别生长氧化层；
步骤2，对器件衬底的氧化层进行快中子辐照，使得器件衬底的硅层中形成深能级陷阱；
步骤3，将机械支撑衬底的氧化层和快中子辐照后的器件衬底的氧化层键合形成一个整体的埋氧层；
步骤4，对键合后的器件衬底进行处理，使硅层表层重新恢复单晶状态；
步骤5，在硅层表层恢复单晶状态的器件衬底上进行器件流片，制备得到基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件。


4.根据权利要求1所述的一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件制备方法，其特征在于，步骤1中，
在器件衬底的表面使用热氧化的方法形成氧化层；
在机械支撑衬底的表面先进行热氧化形成氧化层，再使用CVD方法形成目标厚度的氧化层；或者采用等离子体化学气相沉积工艺PECVD进行氧化层化学气相沉积。


5.根据权利要求1所述的一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件制备方法，其特征在于，步骤2中进行快中子辐照时，快中子的能量为14-80MeV，辐照的剂量率为108～1010n/cm2·s，辐照至中子的剂量为1012～1013n/cm2。


6.根据权利要求1所述的一种基于中子辐照的抗辐照加固SOI器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉祥，毕大炜，韦素芬，潘金艳，林海军，陈铖颖，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35