納米集成電路單粒子瞬變中電荷收集機(jī)理及加固方法研究.pdf

1、在納米尺度下，單粒子效應(yīng)的不僅將對航空航天應(yīng)用產(chǎn)生更為嚴(yán)重的影響，而且對90nm及其以下工藝的地面應(yīng)用產(chǎn)生的影響也愈發(fā)突出、嚴(yán)重。研究集成電路單粒子效應(yīng)的機(jī)理及其緩解技術(shù)有著重要的意義。本文針對納米集成電路單粒子瞬變中電荷收集機(jī)理與影響SET的若干關(guān)鍵因素進(jìn)行研究，探討了相關(guān)物理機(jī)制、影響因素及其相互制約關(guān)系。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了DTMOS技術(shù)對SET及電荷收集的影響。首次從物理機(jī)理上分析、評估了DTMOS技術(shù)的抗S

2、ET性能?；诜聪嗥麟娐罚l(fā)現(xiàn)DTMOS技術(shù)能夠增大“恢復(fù)電流”，有效減小SET脈沖寬度，同時(shí)節(jié)省面積開銷；發(fā)現(xiàn)DTMOS反相器SET電流脈沖以及敏感節(jié)點(diǎn)的電荷收集量的大小均高于一般反相器，這表明電荷收集量的概念并不能完全適用于判斷電路抗SET性能的好壞，針對一種有效的抗SET手段而言，其敏感節(jié)點(diǎn)的電荷收集量有可能是增加的。⑵研究了三阱工藝中影響SET與電荷收集的關(guān)鍵因素。在三阱工藝NMOS中，低LET值的粒子的轟擊引起的SET電壓脈沖

3、寬度可能顯著大于高LET值粒子引起的脈沖寬度，并導(dǎo)致更快、更嚴(yán)重的雙極放大效應(yīng)，因此在加固設(shè)計(jì)中，必須對低LET值的情況進(jìn)行仔細(xì)驗(yàn)證。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)降低深N阱摻雜能夠有效減少源極對P阱的電子注入量，減緩雙極放大效應(yīng)，提高器件的抗SET性能。⑶SOI MOSFET中SET解析模型改進(jìn)。采用TCAD數(shù)值模擬方法，分析了漏極瞬時(shí)電流脈沖SET和體區(qū)電子濃度分布隨時(shí)間、空間的變化情況，并從時(shí)間維度上探討了SOI MOSFET在單粒子效應(yīng)下的雙極