SOIデバイスのソフトエラー耐性強化

SOI器件抗软错误能力的增强

基本信息

批准号：
23560414
负责人：
高橋芳浩
金额：
$ 3.41万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度(平成24年度)の研究成果活性層・支持基板が共にn形のSOI基板(n/n),および高不純物濃度の支持基板を有するSOI基板(n/n^+)上にp^+nダイオードを作製し逆バイアス印加状態において重イオン(15MeV,酸素イオン)照射誘起過渡電流の測定を行ったn/nデバイスでは、アノード領域に照射した場合に、アノードおよび基板電極で過渡電流が発生すること,また両者の収集電荷量は照射により活性層中で発生した電荷量の約2倍程度となることを確認した.これより,過渡電流の主成分は埋め込み酸化膜を介した変位電流であることを確認した.一方n/n^+デバイスでは,アノード領域照射時の過渡電流が測定限界以下に抑圧できることを確認した.また,アノード拡散層エッジ部に照射した場合でも収集電荷量は発生電荷量程度に抑制可能であることを確認した.以上より,支持墓板の高不純物濃度化により,SOIデバイスの更なるソフトエラー耐性強化が可能となることを示したまた.SOI-MOSFETに対し照射実験を行った結果,ドレイン部に照射した場合に大きな過渡電流がドレインおよび板電極において発生することがわかった.これより,SOI-M0SFETにおいても埋め込み酸化膜を介した電流成分が大きく,上記手法が有効であることを確認した.研究期間全体における研究成果3次元デバイスシミュレーションにより,SOI-pnダイオードの重イオン照射誘起電流の解析を行った結果,指示基板表面の空乏層幅制御により過渡電流の低減が可能との結果を得た.本結果検証のため、実デバイスを作製し照射実験を実施した結果,基板への電圧印加や高不純物濃度を有する支持基板を用いることにより支持基板表面の空乏層幅制御することにより変位電流が抑圧可能であり,SOIデバイスの更なるソフトエラー耐性向上技術として適用可能であることを実験的に立証した.

最后一年（2012年度）的研究成果有源层和支撑基板均p^在n型SOI基板（n/n）上，以及具有高杂质浓度支撑基板（n/n）的SOI基板上^+)。制造+n二极管并施加反向偏压。在测量重离子（15MeV，氧离子）照射引起的瞬态电流的n/n装置中，发现当阳极区域受到照射时，在阳极和衬底电极处产生瞬态电流，并且两者收集的电荷量通过辐射被激活。证实了负极层中产生的电荷量大约是负极层中产生的电荷量的两倍。由此证实，瞬态电流的主要成分是通过埋入层的位移电流。另一方面，n/n^+ 装置测量阳极区域照射期间的瞬态电流。证实可以将杂质浓度抑制到极限以下。还证实即使当照射阳极扩散层的边缘部分时，也可以将收集的电荷量抑制到产生的电荷量。对此，SOI器件此外，通过对SOI-MOSFET进行照射实验，我们发现，当对漏极区域进行照射时，漏极和板电极中会产生较大的瞬态电流，由此，我们确认了通过埋入氧化膜的电流成分。即使在SOI-M0SFET中，该电流分量也很大，并且上述方法是有效的。整个研究期间的研究结果三维器件模拟表明，通过埋入氧化膜的电流分量很大。对电极的重离子照射感应电流进行分析的结果是，通过控制指示基板表面的耗尽层的宽度，可以降低瞬态电流。为了验证该结果，我们制作了一个实际的设备并进行了照射实验作为实施的结果，施加到电路板的电压和我们通过实验证明，通过使用纯浓度的支撑基板来控制支撑基板表面上的耗尽层的宽度，可以抑制位移电流，并且这可以作为进一步提高软错误电阻的技术来应用SOI 器件已被证明。