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闪存具有高密度、快速、高可靠性等特点,越来越受到国防和空间电子应用的关注。闪存结构复杂,主要包含用于实现逻辑功能的控制电路部分和用于存储信息的存储单元部分,两者辐射效应差异明显,导致研究其辐射效应非常复杂。因此,研究闪存分立器件的辐射效应损伤机理是非常有必要的。
本论文深入开展了0.18μm嵌入式闪存分立器件的总剂量辐射效应损伤机理及加固技术研究。主要研究内容包括:研究器件尺寸、不同偏置模式、栅偏置电压、衬底偏置电压对器件总剂量辐射效应的影响;研究辐射诱生窄沟效应;研究辐射增强漏致势垒降低效应;研究栅覆盖隔离氧化物区域对总剂量辐射效应的影响;研究包括Si3N4沉积、NO退火和富硅浅沟槽隔离氧化物等抗总剂量辐射加固方法。
通过全面了解浮栅存储器及深亚微米MOS器件辐射效应现状,研究工作取得如下成果:研究了嵌入式闪存分立器件(核心器件、输入输出器件、高压器件和存储单元)的总剂量辐射效应,为国内研究先进工艺器件辐射效应提供参考;引入非均匀一致电荷模型,对各类器件辐射效应进行3D模拟,模拟结果与实验结果具有很好的一致性;将电荷分享模型用于分析辐射诱生窄沟效应,具有直观、便于理解的特点;运用偶极子模型,探讨了短沟器件的辐射增强漏致势垒降低效应;比较研究宽沟和窄沟器件辐射效应差异,指出栅覆盖浅沟槽隔离区域宽度是影响辐射效应的关键因素;初步探索了深亚微米器件抗总剂量加固技术,具有重要的参考价值,部分结果显示改良效果明显,为下一步工作奠定了良好基础。