[发明专利]一种MOS器件抗辐射加固的方法

说明书

技术领域

本发明涉及元器件抗辐射加固领域，特别涉及一种SiO₂膜的工艺制备。

背景技术

随着空间技术、核技术的发展，各种电子设备已经广泛用于人造卫星、宇宙飞船、运载火箭、远程导弹和核武器控制系统中。构成电子设备的电子元器件不可避免地要处于空间辐射和核辐射等强辐射应用的环境之中。辐射作用会对元器件性能造成不同程度的破坏，进而使整个电子设备发生故障。辐射对MOS器件产生的电离辐射效应尤为突出。提高MOS器件抗辐射能力主要是减弱辐射产生的电离辐射效应。

大量研究表明，MOS器件的电离损伤发生在SiO₂膜的体内，而SiO₂膜中的Si-OH的密度，和SiO₂膜因电离辐射产生的缺氧位三价硅原子、间隙氧原子等对MOS器件受辐射影响程度起决定性作用。而氢氧化物Si-OH和间隙氧原子的含量取决于SiO₂制备的工艺方法和工艺条件。

采用良好、合理的SiO₂制备的工艺方法和工艺条件，是提高MOS器件抗辐射能力的有效措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提高MOS器件抗辐射能力，对原有的SiO₂膜热氧化制备的工艺方法和工艺条件进行合理的优化。

本发明提供的技术方案：在二氧化硅中掺入铝或铬或磷或钼后制膜，采用1000摄氏度干氧氧化工艺制备；氧化后用氦气或氩气代替氮气作为退火气氛，退火温度为850～950摄氏度，栅氧化前用三氯乙烯或氯化氢净化 炉管。

本发明在原有SiO₂膜制备的热氧化工艺基础上，用He、Ar等惰性气体代替N₂作为退火气氛，可明显降低Si-H和Si-OH的浓度，制备出较纯的SiO₂膜，提高元器件的抗辐射能力；SiO₂中掺入Al、Cr、P或Mo，可以引入大量的电子俘获中心,减少正电荷的积累和界面陷阱密度,从而提高耐辐射的能力。

此方法对现有SiO₂膜制备的工艺方法和工艺条件做出合理的优化，制作出较纯的SiO₂膜，可有效提高MOS器件抗电离辐射能力。优化简单，易于实现。

具体实施方式

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

本发明是对原有的SiO₂膜热氧化制备的工艺方法和工艺条件进行合理的优化，因此本发明的具体实施方式也是对原有的工艺方法和工艺条件进行改善。

实施例1：

在二氧化硅中掺入铝后制膜，采用1000摄氏度干氧氧化工艺制备；氧化后用氦气代替氮气作为退火气氛，退火温度为850～950摄氏度；栅氧化前用三氯乙烯净化炉管。

实施例2：

在二氧化硅中掺入磷后制膜，采用1000摄氏度干氧氧化工艺制备；氧化后用氩气代替氮气作为退火气氛，退火温度为850～950摄氏度；栅氧化前用三氯乙烯净化炉管。

实施例3：

在二氧化硅中掺入铬后制膜，采用1000摄氏度干氧氧化工艺制备；氧化后用氦气代替氮气作为退火气氛，退火温度为850～950摄氏度；栅氧化前用氯化氢净化炉管。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。