粒子輻射對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大的功能，低功耗，小體積等優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人類日常生活的各個領(lǐng)域。在其應(yīng)用過程中，可靠性一直以來都是不可忽視的一個方面，其中由于環(huán)境等因素引起的粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)，成為國內(nèi)外微電子領(lǐng)域研究的一個重要課題。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)體器件對于輻射粒子的敏感性愈趨上升，進一步對器件可靠性提出了更高的挑戰(zhàn)，使得如何準確地評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于集成電路的可靠性研究展開的，主要以靜態(tài)隨機存儲器為實驗對象，對于各種單粒子對于靜態(tài)隨機存儲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)的機理，完成了粒子輻射實驗的設(shè)計，實驗測試裝置的研制與應(yīng)用，實驗流程的制定，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，分析了隨機靜態(tài)存儲器的工作原理。其次，對于單粒子翻轉(zhuǎn)機理作了深入地研究和分析。在數(shù)據(jù)分析方面，考慮到了測試數(shù)

3、據(jù)分析的有效性和準確性，基于相同測試條件下多次測量結(jié)果變化和測試時間的關(guān)系，給出了合理的加速軟失效測試的時間推薦值，進一步提高了粒子輻射實驗評估器件抗輻射的準確性。在實驗裝置上，進一步優(yōu)化了測試板、插座以及測試程序，減少了假設(shè)，確保實驗的準確性。并且針對各種先進的工藝制程，特別是納米級的工藝制程的隨機靜態(tài)存儲器實行了質(zhì)子和中子粒子輻射實驗，取得了實驗數(shù)據(jù)，研究了該類質(zhì)子和中子對于集成電路器件產(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)