JPS6225426A - 耐放射線半導体装置 - Google Patents
耐放射線半導体装置Info
- Publication number
- JPS6225426A JPS6225426A JP16414485A JP16414485A JPS6225426A JP S6225426 A JPS6225426 A JP S6225426A JP 16414485 A JP16414485 A JP 16414485A JP 16414485 A JP16414485 A JP 16414485A JP S6225426 A JPS6225426 A JP S6225426A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- radiation
- protective film
- insulating protective
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体回路などで半導体基板の酸化物による
酸化膜および絶縁保護膜を有する半導体装置に係り、特
に放射線照射による電気的特性変化を緩和し、長期間安
定な動作に好適な半導体装置に関する。
酸化膜および絶縁保護膜を有する半導体装置に係り、特
に放射線照射による電気的特性変化を緩和し、長期間安
定な動作に好適な半導体装置に関する。
電子デバイスの応用が進むにつれて、従来の通常の環境
下での利用から他方面、たとえば宇宙空間、原子力施設
等の放射線が存在する環境下への適用のニーズが高まっ
てきた。一般に半導体は、放射線に対して強くなく、放
射線が半導体基板表面に照射されると酸化膜中や絶縁保
護膜中に正の電荷が蓄積され、その結果、半導体装置の
電気特性が敏感に変化する。例えば、ＭＯ５ｆｆｉ界効
果型トランジスタではしきい電圧が変化したり、バイポ
ーラ・トランジスタでは電流利得の低下、低電流ｈ□低
下など、電気的特性の劣化を生じて著しく寿命が短かく
なる。従って、従来から耐放射線性を向上させるため酸
化膜に対してはその形成プロセスの低温化や酸化膜形成
後の窯素雰囲気中でのアニーリング、酸化膜中へのイオ
ン注入等が提案されている。しかし、絶縁保護膜に対し
てはとくに耐放射線性向上の対策がとられてこなかった
。
下での利用から他方面、たとえば宇宙空間、原子力施設
等の放射線が存在する環境下への適用のニーズが高まっ
てきた。一般に半導体は、放射線に対して強くなく、放
射線が半導体基板表面に照射されると酸化膜中や絶縁保
護膜中に正の電荷が蓄積され、その結果、半導体装置の
電気特性が敏感に変化する。例えば、ＭＯ５ｆｆｉ界効
果型トランジスタではしきい電圧が変化したり、バイポ
ーラ・トランジスタでは電流利得の低下、低電流ｈ□低
下など、電気的特性の劣化を生じて著しく寿命が短かく
なる。従って、従来から耐放射線性を向上させるため酸
化膜に対してはその形成プロセスの低温化や酸化膜形成
後の窯素雰囲気中でのアニーリング、酸化膜中へのイオ
ン注入等が提案されている。しかし、絶縁保護膜に対し
てはとくに耐放射線性向上の対策がとられてこなかった
。
本発明の目的は、放射線が存在する環境下でも電気的特
性に変化を生じる虚れが少ない、耐放射線性に優れた耐
放射線性半導体装置を提供することにある。
性に変化を生じる虚れが少ない、耐放射線性に優れた耐
放射線性半導体装置を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、半導体基板上の酸
化膜上および電極」二のｖＡ縁保護膜内の厚さ方向の特
定の領域に１選択的に■族又はＩＩＩ族の元素を分布さ
せ、放射線により発生する正電荷を効果的に打消すよう
にした点を特徴とする。
化膜上および電極」二のｖＡ縁保護膜内の厚さ方向の特
定の領域に１選択的に■族又はＩＩＩ族の元素を分布さ
せ、放射線により発生する正電荷を効果的に打消すよう
にした点を特徴とする。
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
半導体基Ｆｉｌ上にある適当な厚さの酸化膜２を形成さ
せ、その上にＡＱ等の電極３を配線させる。
せ、その上にＡＱ等の電極３を配線させる。
１：れらの表面をＳ ｉ Ｏ，やＳｉ、Ｎ４等の絶縁保
護膜４で覆いその中に■族又はＩＩＩ族の元素、例えば
、ＡＱを厚さ方向に選択的に分布させる。絶縁保護膜４
として５ｊ０７．を用いた場合について説明する。５１
０２中では大部分の８１原子は周囲の４個の酸素原子と
結合手をもち安定な状態になっている。５ｉｎ２中にＡ
Ｑ元素を添加すると、ＡＱはＳｉより外殻電子が１個
少ないため、自由電子を１個捕獲して周りの４個の酸素
と結合して安定になろうとする。このためＡＱはＳｉｎ
、膜中では電子捕獲中心として働く。
護膜４で覆いその中に■族又はＩＩＩ族の元素、例えば
、ＡＱを厚さ方向に選択的に分布させる。絶縁保護膜４
として５ｊ０７．を用いた場合について説明する。５１
０２中では大部分の８１原子は周囲の４個の酸素原子と
結合手をもち安定な状態になっている。５ｉｎ２中にＡ
Ｑ元素を添加すると、ＡＱはＳｉより外殻電子が１個
少ないため、自由電子を１個捕獲して周りの４個の酸素
と結合して安定になろうとする。このためＡＱはＳｉｎ
、膜中では電子捕獲中心として働く。
■族又はｉｎ族の元素の添加量は、半導体装置が受ける
と予想される放射線の吸収線量で決定する。
と予想される放射線の吸収線量で決定する。
第２図に、放射線の吸収線はと蓄積される正電荷を示す
。第３図に絶縁保護膜中の捕獲正電荷分布と照射量の関
係を理論的に計算した結果を示す。
。第３図に絶縁保護膜中の捕獲正電荷分布と照射量の関
係を理論的に計算した結果を示す。
捕獲電荷密度は表面および界面近傍で高くなっている。
このことから、複縁保護膜中の添加Ａρ濃度分布もこれ
に合わせて表面および界面近傍でピークをもたせる分布
形状をとるようにする。このようにすれば、放射線照射
によりＳ ｉ Ｏ，中で捕獲される正電荷と添加ＡＱに
より捕獲される負電荷とは打消しあい、絶縁保護膜中の
蓄積電荷量を効果的に低減できる。
に合わせて表面および界面近傍でピークをもたせる分布
形状をとるようにする。このようにすれば、放射線照射
によりＳ ｉ Ｏ，中で捕獲される正電荷と添加ＡＱに
より捕獲される負電荷とは打消しあい、絶縁保護膜中の
蓄積電荷量を効果的に低減できる。
なお、添加元素としてＡＱ以外に、その他の■族元素お
よびＧａ等の■族元素を用いても同じ効果が得れる６ 〔発明の効果〕 本発明によれば、ＭＯ８構造の半導体装置が放射線の照
射を受けた場合でも、絶縁保護膜内に蓄積する正電荷の
影５を充分に低減でき、それによる電気的特性の変化を
最小限に抑えることができ。
よびＧａ等の■族元素を用いても同じ効果が得れる６ 〔発明の効果〕 本発明によれば、ＭＯ８構造の半導体装置が放射線の照
射を受けた場合でも、絶縁保護膜内に蓄積する正電荷の
影５を充分に低減でき、それによる電気的特性の変化を
最小限に抑えることができ。
従来技術の欠点か改善され、放射線が存在する環境下で
使用される半導体装置の寿命を大幅に、増加させること
ができる効果がある。
使用される半導体装置の寿命を大幅に、増加させること
ができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の基本構成図、第２図は絶縁
保護膜の捕獲正電荷量と放射線吸収線址の関係図、第３
図は絶縁保護膜中に捕獲される正電荷密度の相対分布図
である。 １ ・半導体基板（シリ１ン）、２・・・酸化膜、３・
・・ゲー１へ電極、４・・・■族又はＩＩＩ族元素を添
加した絶縁保護膜。
保護膜の捕獲正電荷量と放射線吸収線址の関係図、第３
図は絶縁保護膜中に捕獲される正電荷密度の相対分布図
である。 １ ・半導体基板（シリ１ン）、２・・・酸化膜、３・
・・ゲー１へ電極、４・・・■族又はＩＩＩ族元素を添
加した絶縁保護膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板表面のどちらか一方に酸化膜とその上部
に複縁保護膜を有する半導体装置において、上記絶縁保
護膜上にII族又はIIIの元素を厚さ方向に所定の濃度で
選択的に分布されたことを特徴とする耐放射線半導体装
置。 ２、特許請求範囲第１項において、上記絶縁保護膜内の
II族又はIII族の元素濃度が、所定のピーク値を保たれ
ていることを特徴とする耐放射線半導体装置。 ３、特許請求範囲第１項又は第２項において、上記所定
ピーク濃度が、上記絶縁保護膜と酸化膜の界面近傍や電
極の界面近傍に設定されていることを特徴とする耐放射
線半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16414485A JPS6225426A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 耐放射線半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16414485A JPS6225426A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 耐放射線半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225426A true JPS6225426A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=15787582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16414485A Pending JPS6225426A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 耐放射線半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6225426A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0488030A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 被覆物の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP16414485A patent/JPS6225426A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0488030A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 被覆物の製造方法 |
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