粒子輻射對(duì)于集成電路可靠性的影響和研究.pdf

1、半導(dǎo)體集成電路憑借其強(qiáng)大的功能，低功耗，小體積等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人類(lèi)日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。在其應(yīng)用過(guò)程中，可靠性一直以來(lái)都是不可忽視的一個(gè)方面，其中由于環(huán)境等因素引起的粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)，成為國(guó)內(nèi)外微電子領(lǐng)域研究的一個(gè)重要課題。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，工藝特征尺寸不斷減小，從而造成粒子翻轉(zhuǎn)的臨界電荷不斷減小，半導(dǎo)體器件對(duì)于輻射粒子的敏感性愈趨上升，進(jìn)一步對(duì)器件可靠性提出了更高的挑戰(zhàn)，使得如何準(zhǔn)確地評(píng)估器件的抗輻射能力就顯得尤為重要。
　

2、　本文的主要工作是圍繞粒子輻射對(duì)于集成電路的可靠性研究展開(kāi)的，主要以靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)于各種單粒子對(duì)于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的可靠性方面的影響做了深入的研究，主要分析了空間粒子的輻射環(huán)境，單粒子翻轉(zhuǎn)的機(jī)理，完成了粒子輻射實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置的研制與應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)流程的制定，數(shù)據(jù)的收集與分析。首先，闡述了空間以及應(yīng)用中的輻射環(huán)境，分析了隨機(jī)靜態(tài)存儲(chǔ)器的工作原理。其次，對(duì)于單粒子翻轉(zhuǎn)機(jī)理作了深入地研究和分析。在數(shù)據(jù)分析方面，考慮到了測(cè)試數(shù)

3、據(jù)分析的有效性和準(zhǔn)確性，基于相同測(cè)試條件下多次測(cè)量結(jié)果變化和測(cè)試時(shí)間的關(guān)系，給出了合理的加速軟失效測(cè)試的時(shí)間推薦值，進(jìn)一步提高了粒子輻射實(shí)驗(yàn)評(píng)估器件抗輻射的準(zhǔn)確性。在實(shí)驗(yàn)裝置上，進(jìn)一步優(yōu)化了測(cè)試板、插座以及測(cè)試程序，減少了假設(shè)，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。并且針對(duì)各種先進(jìn)的工藝制程，特別是納米級(jí)的工藝制程的隨機(jī)靜態(tài)存儲(chǔ)器實(shí)行了質(zhì)子和中子粒子輻射實(shí)驗(yàn)，取得了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究了該類(lèi)質(zhì)子和中子對(duì)于集成電路器件產(chǎn)生粒子翻轉(zhuǎn)的影響因素以及相關(guān)規(guī)律。以此為基礎(chǔ)