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全耗尽SOIMOSFET的制作及其辐射加固的研究 全耗尽SOIMOSFET(FullyDepletedSiliconOnInsulatorMetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)是一种高性能、低功耗、高集成度的MOSFET器件,具有非常广泛的应用前景。本文主要介绍全耗尽SOIMOSFET的制作所需的工艺流程和其辐射加固的研究进展。 一、全耗尽SOIMOSFET的制作工艺流程 全耗尽SOIMOSFET的制作是一项非常复杂的过程,需要经历多道工艺步骤。以下是全耗尽SOIMOSFET的制作工艺流程: 1.SOI衬底的制备 全耗尽SOIMOSFET的制作需要采用SOI衬底,SOI衬底是将两层氧化层间夹有超薄硅层的衬底,它的制备需要先制备好晶片衬底,然后在衬底加工过程中将氧化层刻蚀成所需形状,最后采用化学气相沉积法在衬底上沉积一层超薄的硅层即可。 2.栅极的制备 栅极是MOSFET中非常重要的一个部分,它的制备也需要经过多道工艺步骤。在全耗尽SOIMOSFET中,栅极主要是采用多晶硅材料制作的。具体方法是先在SOI衬底上沉积一层二氧化硅薄膜,然后利用光刻技术将需要制作栅极的位置进行曝光,接着利用干法刻蚀技术将不需要的二氧化硅薄膜去除,在接下来的工艺步骤中沉积多晶硅材料并加热退火。 3.接触金属的制备 接触金属是MOSFET中的另一个重要部分,用于与栅极、漏极之间建立电连接。具体制备方法包括在SOI衬底上沉积一层Ti/TiN金属块,然后在其上沉积一层Tungsten金属薄膜,接下来采用干法刻蚀技术将冗余的Tungsten金属去除,最后进行退火处理。 4.全耗尽层的形成 全耗尽层是全耗尽SOIMOSFET的关键部分,它决定着MOSFET的电性能,因此其制备需要非常精确。具体方法是利用刻蚀工艺技术将SOI衬底上的氧化层部分刻蚀掉,从而在硅层上形成一个非常薄的全耗尽层,这样可以大大提高MOSFET的效率和稳定性。 5.漏电极的制备 漏电极是MOSFET中将信号输出的关键,其制备需要利用光刻工艺将漏电极的位置进行曝光,接着采用刻蚀工艺将不需要的二氧化硅去除,最后在漏电极的位置上沉积金属薄膜,并进行退火处理。 二、全耗尽SOIMOSFET的辐射加固研究进展 在半导体器件制造过程中,由于其特殊的物理电学性质,半导体器件很容易被环境辐射所损坏。因此,对于半导体器件的辐射加固技术研究非常关键。以下是全耗尽SOIMOSFET的辐射加固研究进展。 1.抗辐射材料研究 为了增强全耗尽SOIMOSFET在辐射环境下的耐受能力,研究人员已经开展了大量的抗辐射材料研究。其中主要的抗辐射材料包括:氧化镥、氧化铈、氧化钡等。这些物质可以吸收环境辐射,从而减少器件损伤并提高其辐射硬度。 2.设计优化 通过对全耗尽SOIMOSFET结构的优化设计,可以有效提高其在辐射环境下的控制能力和稳定性。例如,通过增加栅源间距、减小耗尽层厚度等方法来提高器件在辐射环境下的工作性能。 3.后端加固 通过在全耗尽SOIMOSFET的后端加固防御层,可以有效减少其在环境辐射下的损伤。具体的方法包括加强保护和防护结构、增加器件的控制电压等。 总之,全耗尽SOIMOSFET的制备需要经过多道工艺步骤,其辐射加固研究也是半导体器件领域的一个重点研究方向。随着技术的发展和创新,相信其在未来的应用领域中将展现出更加广阔的前景。