[發明專利]一種絕緣體上半導體結構及其抗總劑量輻照加固方法

在審

• 申請號: 202010797041.3
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112086516A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 顏剛平;許高博;畢津順;習凱;李博;殷華湘;王文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/792;H01L29/06;H01L21/336;H01L21/268
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 金銘

1.一種絕緣體上半導體結構，其特征在于，由下至上包括：

半導體襯底，

第一絕緣層，

電子捕獲層，

第二絕緣層，

半導體層，

第三絕緣層，

柵極；

其中，所述電子捕獲層采用與所述第一絕緣層及所述第二絕緣層不同的材料，所述半導體層包括源區、漏區，以及設置在所述源區和所述漏區之間的溝道區。

2.根據權利要求1所述的絕緣體上半導體結構，其特征在于，所述第二絕緣層的厚度小于所述第一絕緣層的厚度。

3.根據權利要求1或2所述的絕緣體上半導體結構，其特征在于，所述第一絕緣層的厚度為5nm～30nm；所述第二絕緣層的厚度為4nm～9nm。

4.根據權利要求1所述的絕緣體上半導體結構，其特征在于，所述電子捕獲層的厚度8nm～15nm。

5.根據權利要求1所述的絕緣體上半導體結構，其特征在于，所述第一絕緣層、所述第二絕緣層和所述第三絕緣層各自獨立地為SiO₂或氧化硅氮化硅復合材料。

6.根據權利要求1所述的絕緣體上半導體結構，其特征在于，所述電子捕獲層為Si₃N₄、浮空金屬柵或多晶硅。

7.根據權利要求1所述的絕緣體上半導體結構，其特征在于，所述柵極為多晶硅或金屬柵；所述柵極優選為平面柵或垂直柵。

8.根據權利要求1所述的絕緣體上半導體結構，其特征在于，所述半導體襯底為硅襯底。

9.權利要求1-8任一項所述的絕緣體上半導體結構的抗總劑量輻照加固方法，其特征在于，對所述絕緣體上半導體結構進行如下施壓操作：

所述源區、所述漏區、以及所述柵極接地，在所述半導體襯底上施加一個正偏壓，并維持至所述絕緣體上半導體結構達到所需的電學性能；其中，所述正偏壓能使所述溝道區中的電子發生FN隧穿，優選為7V～18V。

10.根據權利要求9所述的抗總劑量輻照加固方法，其特征在于，所述維持的方法為：通直流電維持；

所述維持的時長為1μs至10ms。

11.根據權利要求9所述的抗總劑量輻照加固方法，其特征在于，所述維持的方法為：通交流電維持；

所述維持的時長為1μs至10ms。