酸素イオンプローブを用いた90nmノードSOISRAMのソフトエラー耐性評価

Soft error rate in SOI SRAM with technology node of 90 nm using oxygen ion probe

阿保 智*; 増田 直之*; 若家 富士男*; 高井 幹夫*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武; 岩松 俊明*; 尾田 秀一*

Abo, Satoshi*; Masuda, Naoyuki*; Wakaya, Fujio*; Takai, Mikio*; Hirao, Toshio; Onoda, Shinobu; Makino, Takahiro; Oshima, Takeshi; Iwamatsu, Toshiaki*; Oda, Hidekazu*

絶縁膜上薄膜単結晶シリコン(SOI: Silicon-on-Insulator)基板に作製した半導体デバイスは、従来のバルク基板上に作製した半導体デバイスと比較し、ソフトエラー耐性が高いが、SOIデバイス特有の基板浮遊効果のため、バルクデバイスと異なる過程でのソフトエラーが発生する。本研究では、基板浮遊効果抑制のためのボディ電位固定構造を有したSOI SRAM(static random access memory)のソフトエラー耐性評価を9-18MeVの酸素イオンプローブを用いて行った。SOI-SRAMのソフトエラー発生率は、10.5MeV以上の酸素イオン照射で徐々に大きくなり、13MeV以上では飽和した。また、SOIボディで発生する電荷量の計算を行ったところ13MeV以上の酸素イオン照射では、クリティカルチャージ以上の電荷が発生することがわかった。これらのことより、13MeV未満の酸素イオン照射で発生するソフトエラーは基板浮遊効果による電流増幅により引き起こされており、13MeV以上の酸素イオン照射では、酸素イオン自身による電荷生成と基板浮遊効果の相乗作用によりソフトエラーが発生していると考えられる。

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