[发明专利]一种用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种器件的建模方法，特别是涉及一种用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法。

背景技术

电离辐射总剂量效应是指电子元器件或系统长期处于辐射环境下，在绝缘层(主要是氧化层)累积形成氧化物陷阱电荷和界面态电荷的现象。这种累积效应会引起半导体器件性能的退化。MOS器件总剂量辐照后性能退化，主要表现为阈值电压漂移和关态漏电流的增加。阈值电压的漂移主要是由于栅氧化层中陷阱电荷导致的；关态漏电流的增加主要由于隔离氧化物陷阱电荷导致的。深亚微米器件栅氧很薄(几个nm)，对总剂量辐照不敏感。总剂量辐照引起深亚微米器件关态漏电流的增加主要是由于浅沟槽隔离氧化物中陷阱电荷造成的。这种关态漏电流会增加集成电路的功耗，并且对集成电路的可靠性造成较大的负面影响，成为现阶段有待解决的一个重要的问题。

对深亚微米器件进行抗总剂量辐射效应的加固是现在解决上述问题的一个主要手段，然而，总辐射剂量效应在深亚微米器件不同区域中的作用往往有较大的差别，简单的采用单一的手段进行器件的加固往往也达不到理想的效果。因此，如果能现获知总辐射剂量效应在深亚微米器件不同区域中的具体作用效果，对抗总剂量总辐射剂量效应的加固会有很大的推动作用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法，以获得总辐射剂量效应在深亚微米器件不同区域中的具体作用效果，为抗总剂量总辐射剂量效应的加固提供可靠的依据。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法，所述方法至少包括以下步骤：

1)提供一具有浅沟道隔离槽结构的深亚微米器件原型，并对所述深亚微米器件原型进行测试获得第一测试I_ds-V_gs曲线，根据所述深亚微米器件原型的工艺参数初步建立具有浅沟道隔离槽结构的深亚微米器件模型，并获得第一模拟I_ds-V_gs曲线，然后通过改变预设参数拟合所述第一测试I_ds-V_gs曲线与第一模拟I_ds-V_gs曲线，以确定所述深亚微米器件模型的预设参数值；

2)依据衬底掺杂浓度分布数据把所述深亚微米器件模型的浅沟道隔离槽分别定义出顶部区域及底部区域，以获得最终的深亚微米器件模型；

3)对所述深亚微米器件原型分别进行预设剂量的辐射，并对经过辐射的深亚微米器件原型进行测试，以获得第二测试I_ds-V_gs曲线；

4)根据所述第二测试I_ds-V_gs曲线，分别对所述深亚微米器件模型的顶部区域及底部区域添加等效模拟电荷，并通过改变所述等效模拟电荷的密度以获得与所述第二测试I_ds-V_gs曲线拟合的第二模拟I_ds-V_gs曲线，然后依据所述第二模拟I_ds-V_gs曲线确定所述等效模拟电荷在所述深亚微米器件模型顶部区域及底部区域的作用，以确定总剂量辐射效应在所述深亚微米器件原型顶部区域及底部区域的作用。

在本发明的用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法中，所述深亚微米器件模型采用Silvaco模拟软件进行建造。选用的模型包括用于描述载流子传输的传统漂移扩散模型、用于描述产生-复合的SRH模型以及描述速度饱和效应的FLDMOB模型。

在本发明的用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法中，所述深亚微米器件模型的浅沟道隔离槽的上表面至下表面的距离为390nm，所述顶部区域为所述上表面至距离所述上表面30nm的平面之间的区域，所述底部区域为距离所述上表面30nm的平面至所述下表面之间的区域。

在本发明的用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法中，所述等效模拟电荷在所述顶部区域均匀分布且所述等效模拟电荷在所述底部区域均匀分布。

在本发明的用于分析深亚微米器件总剂量辐射效应的方法中，所述的深亚微米器件原型为用于实现主要功能电路的核心器件、用于输入输出端口的输入输出器件以及用于提供存储单元擦除及编程操作的电压的高压器件。