本文關(guān)鍵詞：納米器件電荷共享效應(yīng)研究

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【摘要】：我國航空航天技術(shù)正飛速發(fā)展,有越來越多的微電子器件、集成電路系統(tǒng)工作在外太空的輻射環(huán)境中,其中單粒子效應(yīng)是影響電子系統(tǒng)正常工作的主要原因。而隨著工藝特征尺寸的縮減并且進入納米時代后,由單粒子效應(yīng)所引發(fā)的電荷共享效應(yīng)問題已經(jīng)異常嚴峻了。電荷共享導(dǎo)致多個節(jié)點收集電荷,會引發(fā)多位瞬態(tài)脈沖和多位翻轉(zhuǎn),這樣嚴重影響器件和電路的性能。一些傳統(tǒng)的對于單個器件的抗輻射加固方案隨著電荷共享加強而失效,尤其進入納米工藝,單粒子所打入器件內(nèi)所輻射的范圍大大增大,電荷共享所帶來的影響已經(jīng)無法忽略,因此本文將在以下幾個方面進行全面研究。本文基于TSMC65nm工藝,并利用Sentaurus TCAD軟件建立模型并研究NMOS和PMOS在電荷共享的物理機理,通過不同工藝尺寸對比觀察雙極放大效應(yīng)的變化。其次,通過不同入射條件、工藝條件,版圖布局來觀察電荷共享變化情況。最后,將研究SRAM基本單元的翻轉(zhuǎn)再恢復(fù)效應(yīng),并證明電荷共享是導(dǎo)致其翻轉(zhuǎn)再恢復(fù)的原因,并研究了P~+深阱濃度對SRAM單元翻轉(zhuǎn)再恢復(fù)的影響。
【關(guān)鍵詞】：電荷共享 單粒子效應(yīng) 雙極放大效應(yīng) 抗輻射 靜態(tài)隨機存儲器
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V443;TN386
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 輻射環(huán)境介紹8-11
• 1.1.1 空間輻射8-10
• 1.1.2 大氣輻射和地面輻射10
• 1.1.3 核爆炸輻射10-11
• 1.2 單粒子效應(yīng)概述11-15
• 1.2.1 單粒子效應(yīng)類型11-12
• 1.2.2 單粒子效應(yīng)導(dǎo)致電荷共享12-13
• 1.2.3 線性能量轉(zhuǎn)移13-15
• 1.3 電荷共享國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文主要工作內(nèi)容17-18
• 第2章 電荷共享效應(yīng)機理研究18-37
• 2.1 TCAD軟件介紹18-20
• 2.2 電荷共享理論分析20-25
• 2.2.1 電荷的產(chǎn)生20-21
• 2.2.2 電荷的輸運和收集21-22
• 2.2.3 雙極放大效應(yīng)22-24
• 2.2.4 電荷共享機理24-25
• 2.3 模型建立與特性擬合25-28
• 2.3.1 MOS管模型25-28
• 2.3.2 MOS管Id-Vd擬合28
• 2.4 MOS管電荷共享機理驗證28-33
• 2.4.1 NMOS管29-31
• 2.4.2 PMOS管31-33
• 2.5 不同工藝下雙極放大效應(yīng)對比33-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第3章 入射條件和工藝條件對電荷共享影響37-47
• 3.1 模擬流程和設(shè)置37-38
• 3.2 打入不同能量粒子對電荷共享影響38-41
• 3.2.1 NMOS仿真38-39
• 3.2.2 PMOS仿真39-41
• 3.3 不同入射角度對電荷共享影響41-44
• 3.3.1 NMOS仿真41-43
• 3.3.2 PMOS仿真43-44
• 3.4 不同淺槽隔離（STI）深度對電荷共享影響44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 版圖布局對電荷共享影響研究47-55
• 4.1 相鄰兩器件布局對電荷共享研究47-49
• 4.2 阱接觸對電荷共享影響研究49-53
• 4.2.1 阱接觸面積對電荷共享影響49-52
• 4.2.2 阱接觸與器件距離對電荷共享影響52-53
• 4.3 本章小結(jié)53-55
• 第5章 SRAM翻轉(zhuǎn)再恢復(fù)研究55-66
• 5.1 SRAM翻轉(zhuǎn)再恢復(fù)效應(yīng)55-59
• 5.1.1 SRAM單元翻轉(zhuǎn)及其再恢復(fù)分析與驗證56-57
• 5.1.2 TCAD仿真結(jié)果57-59
• 5.2 電荷共享導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)再恢復(fù)的證明59-61
• 5.2.1 單個三維模型仿真59-60
• 5.2.2 不同角度入射進行仿真60-61
• 5.3 不同P~+深阱的摻雜濃度對SRAM翻轉(zhuǎn)再恢復(fù)影響61-64
• 5.3.1 P~+深阱摻雜濃度對電荷收集影響機理62-63
• 5.3.2 SRAM仿真結(jié)果63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-75
• 致謝75

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本文編號：790947