Total dose effects on heavy-ion induced gate current in MOS structure

MOS構造における重イオン照射誘起ゲート電流のトータルドーズ効果

高橋 芳浩*; 府金 賢*; 今川 良*; 大脇 章弘*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 大島 武

Takahashi, Yoshihiro*; Fugane, Masaru*; Imagawa, Ryo*; Owaki, Akihiro*; Hirao, Toshio; Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi

MOS(Metal Oxide Semiconductor)構造の重イオン照射誘起ゲート電流の線照射による変化について評価を行った。試料はp形及びn形バルクSi基板上の、酸化膜厚100nm,Alゲート電極直径100mのMOSキャパシタとした。線照射は吸収線量率6.3kGy(SiO)/hで1時間行った。照射前後のイオン照射誘起ゲート過渡電流の測定は、酸素イオン(15MeV)を用いたTIBIC(Transient Ion Beam Induced Current)評価システムにより行った。また、線照射前後において容量-電圧特性及びリーク電流特性の測定を行った。その結果、線照射後、同一電圧印加時のゲート過渡電流ピーク値は、p-MOSにおいて増加し、n-MOSでは減少した。さらに容量-電圧特性で生じた変化を正電荷捕獲密度を反映したミッドギャップ電圧のシフト量で評価し、そのシフト量分、ゲート印加電圧値をシフトさせた結果、照射前後でのピーク値はよく一致することが判明し、ピークのシフトが正の固定電荷発生によることが明らかとなった。

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