基于FDSOI工艺的SELBOX器件性能的背板掺杂及BOX窗口位置相关性研究

发布时间：2021-10-31 17:34

　　随着芯片的核心单元——器件尺寸的进一步降低,传统平面体硅MOS器件受到短沟道效应的挑战愈发严峻,生产率和性能均无法按照摩尔定律继续提升。全耗尽绝缘层上硅（FDSOI）器件以其短沟道效应小,寄生电容小,抗辐照性能好,动态多阈值,可彻底消除闩锁效应等优势,成为28 nm节点之后的低压低功耗核心器件。然而,FDSOI器件结构中,由于埋氧层（BOX）的热导率极低（1.4 W/m·K）,几乎是体硅（148 W/m·K）的1%,BOX层严重阻碍了器件的热传导。尤其当绝缘层上硅（SOI）的厚度很薄时,SOI的热导率也远低于传统的体硅,器件的自热效应十分严重。此外,器件特征尺寸不断缩小造成半导体器件受单粒子效应的影响日益显著。器件对辐射更加敏感,设备在辐射环境中的失效概率逐渐升高。因此,研究器件单粒子效应的需求日益加剧。本论文研究了一种与FDSOI工艺兼容,且可减轻器件自热效应的选择性埋氧（SELBOX）器件。针对该器件,本论文分别从自热效应、直流特性以及单粒子瞬态特性等方面展开深入研究。具体研究内容及结果如下:第一,利用Sentaurus TCAD工具完成了SELBOX器件和FDSOI器件自热效应的... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 选题意义与研究内容
        1.3.1 论文选题及意义
        1.3.2 主要内容与结构
第二章 SELBOX器件自热效应研究
    2.1 SELBOX工艺流程
    2.2 器件结构定义
    2.3 器件的自热效应
        2.3.1 n-BP SELBOX的自热效应
        2.3.2 p-BP SELBOX的自热效应
    2.4 本章小结
第三章 背板掺杂及BOX窗口对SELBOX直流特性的影响
    3.1 直流特性基本参数
    3.2 n-BP SELBOX器件的直流特性及分析
        3.2.1 n-BP SELBOX器件的直流特性
        3.2.2 结果分析
        结论
    3.3 p-BP SELBOX器件的直流特性及分析
        3.3.1 p-BP SELBOX器件的直流特性
        3.3.2 结果分析
    3.4 本章小结
第四章 SELBOX器件的单粒子瞬态效应
    4.1 单粒子瞬态效应模型
    4.2 n-BP SELBOX器件的单粒子瞬态效应及分析
        4.2.1 n-BP SELBOX器件的单粒子瞬态效应
        4.2.2 结果分析
    4.3 p-BP SELBOX器件的单粒子瞬态效应及分析
        4.3.1 p-BP SELBOX器件的单粒子瞬态效应
        4.3.2 结果分析
    4.4 反相器单粒子效应的模拟仿真
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
硕士在读期间科研成果
致谢



本文编号：3468560