場效應晶體管單粒子效應的機制與加固方法研究.pdf

1、隨著半導體制造、電路設(shè)計技術(shù)和計算機體系結(jié)構(gòu)的驚人的技術(shù)進步，使得微處理器的性能和集成密度以指數(shù)增加。由于尺寸和集成電路工作電壓的減小滿足了消費者日益增長的低功耗、高速度的需求，但是其對輻射的敏感性也可能會增加。深亞微米器件的單粒子效應的敏感性增加，從而構(gòu)成了一個特定類別的輻射效應。單粒子效應的發(fā)生是因為一個能量粒子引起的，如重離子或中子轟擊器件并導致器件的非正常運作。因此，對單粒子效應以及其加固方法的研究很有必要。基于以上原因，本文利

2、用器件仿真軟件Sentaurus TCAD對場效應晶體管的單粒子效應機制和加固方法做了相關(guān)研究。
　　首先我們對基于90 nm技術(shù)節(jié)點的P型場效應晶體管進行了建模和校準，對影響單粒子效應的因素進行模擬仿真，如漏極電壓、重離子線性傳輸能量等。研究了雙極放大效應對90 nm PMOS管的單粒子效應的影響，結(jié)果表明雙極放大效應對90 nm PMOS管的單粒子效應影響非常之大。探究了阱接觸對單粒子效應的影響，仿真表明阱接觸有著減小雙極放大

3、效應的作用，所以阱接觸對90 nm PMOS管的單粒子效應有非常重要的影響，即阱接觸越近或者面積越大都會使得其單粒子效應減小。
　　其次，我們還對保護漏結(jié)構(gòu)、漏墻結(jié)構(gòu)和保護環(huán)結(jié)構(gòu)抗單粒子效應做了仿真研究。研究發(fā)現(xiàn)，保護漏結(jié)構(gòu)幾乎不具有抗單粒子效應的作用，而漏墻結(jié)構(gòu)的抗單粒子效應效果也并不明顯。最佳抗單粒子效應的結(jié)構(gòu)為保護環(huán)結(jié)構(gòu)，由于保護環(huán)的作用是減小雙極放大作用，所以體現(xiàn)出雙極放大效應對90 nm PMOS管的單粒子效應有著非常重