輻照對(duì)集成電路抗ESD(靜電放電)能力的影響.pdf

1、隨著航天航空技術(shù)的發(fā)展，越來越多的航天航空器在太空工作，宇宙中存在各種射線的輻射，將使航天航空器上電子器件的性能和參數(shù)發(fā)生改變，對(duì)航天航空器的正常工作產(chǎn)生影響，同時(shí)暴露在高能粒子輻照的環(huán)境的航天器很容易產(chǎn)生內(nèi)部充電放電，對(duì)器件造成危害。太空環(huán)境中的電離輻照、充放電效應(yīng)和單粒子效應(yīng)是影響航天器電子器件工作可靠性的三個(gè)最主要的失效機(jī)理。 本文利用IC最常用的NMOSFET器件，研究電離輻照對(duì)MOS器件電參數(shù)的影響，從而進(jìn)一步研究這種

2、影響對(duì)MOS器件抗ESD特征參數(shù)的變化，試圖揭示處于空間輻照環(huán)境中的微電子器件抗ESD能力的變化情況，研究在電離輻照和靜電放電兩種失效機(jī)理共同影響下的器件可靠性。 主要研究工作如下：第一，進(jìn)行了NMOS管輻照實(shí)驗(yàn)，測(cè)得了不同總劑量對(duì)應(yīng)的閾值電壓漂移量，第二，用柵壓偏置來近似等效輻照產(chǎn)生的閾值電壓漂移，通過研究NMOS在柵壓偏置下的TLP作用下Ⅳ曲線變化，來預(yù)測(cè)和評(píng)估在輻照和ESD綜合作用下器件的可靠性問題。通過不同柵壓下NMOS

3、器件的TLP應(yīng)力測(cè)試，研究出NMOS幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)（Vt1、Vh、Ih、Vt2、It2等）隨柵壓的變化關(guān)系。研究結(jié)果表明：不同柵壓對(duì)NMOS在TLP作用下開啟點(diǎn)和維持點(diǎn)和二次擊穿點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生以下影響：（1）開啟電壓都是隨著柵壓的增加而先增加后降低；（2）維持點(diǎn)電壓幾乎不受柵壓的影響；（3）維持點(diǎn)電流都是隨著柵壓先增加，然后再下降并保持在一個(gè)穩(wěn)定的值；（4）柵壓對(duì)It2的影響依賴于溝道寬度，寬度越寬，柵壓對(duì)It2影響越大；（5）柵壓對(duì)It2的影