基于TCAD的绝缘体上硅器件总剂量效应仿真技术研究

• 作者: 何玉娟 张战刚 彭超 恩云飞 雷志锋 黄云
• 来源期刊: 电子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 绝缘体上硅 总剂量效应 浅沟槽隔离 TCAD仿真
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 1755-1761
• 页数: 7页
• 分类号: TN386.4
• 字数: 3493字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2019.08.020

摘要

绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator,SOI)器件的全介质隔离结构改善了其抗单粒子效应性能,但也使其对总剂量效应更加敏感.为了评估SOI器件的总剂量效应敏感性,本文提出了一种基于TCAD(Technology Computer Ai-ded Design)的总剂量效应仿真技术.通过对SOI器件三维结构进行建模,利用TCAD内置的辐射模型开展瞬态仿真,模拟氧化层中辐射感应电荷的产生、输运和俘获过程,从而分别评估绝缘埋层(Buried Oxide,BOX)和浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation,STI)氧化层中辐射感应陷阱电荷对器件电学性能的影响.基于该仿真技术,本文分别研究了不同偏置、沟道长度、体区掺杂浓度以及STI形貌对SOI MOSFET器件总剂量辐射效应的影响.仿真结果表明高浓度的体区掺杂、较小的STI凹槽深度和更陡峭的STI侧壁将有助于改善SOI器件的抗总剂量效应性能.