吴建伟，谢儒彬，顾 祥，刘国柱

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏 无锡 214035）

1 引言

绝缘体上硅（SOI，Silicon-on-Insulator）技术是在传统硅衬底表面下引入一层绝缘层，通常是SiO2。SOI技术作为一种全介质隔离技术，有着许多体硅技术不可比拟的优越性，相对于体硅工艺，SOI技术具有集成度高、速度快、抗干扰能力强的特点[1]。由于SOI CMOS电路实现了完全的介质隔离，PN结面积小，因此，SOI电路在抗单粒子事件、瞬时辐射等方面有着突出优势，远高于体硅CMOS电路[2,3]。但是，由于在SOI CMOS电路中埋氧层的存在，使得SOI CMOS电路在抗总剂量方面反而不如体硅有优势，辐射会在隐埋氧化层中产生电流，同时还会形成埋氧化层-硅界面陷阱，因此，SOI器件的抗总剂量辐射能力比体硅要差。为了提高SOI电路的抗总剂量辐射能力，采用抗总剂量加固技术[4]，对SOI材料中的SiO2埋层进行加固，实验证明，经过加固后的SOI器件抗总剂量辐射能力可以达到1 M rad（Si）[5]。

电路的可靠性是研究与生产过程中一个重要的环节，随着器件尺寸的不断减小，相关可靠性方面的问题愈显突出，抗辐射可靠性仅是针对抗辐射电路的一个比较重要的因素，与此同时，栅氧质量也是集成电路研究中值得关注的问题[6,7]。目前的研究大部分针对体硅器件的栅氧可靠性，对于SOI器件的栅氧可靠性问题研究并不全面，特别是抗总剂量辐射埋氧加固工艺对器件栅氧可靠性的影响这一问题，研究的并不深入。因此，有必要针对抗总剂量辐射埋氧加固SOI器件的栅氧可靠性做详细的研究。……