亚微米特征工艺尺寸静态随机存储器单粒子效应实验研究

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1、亚微米特征工艺尺寸静态随机存储器单粒子效应实验研究第４４卷第１２期２０１０年１２月原子能科学技术ＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶ０１．４４，Ｎｏ．１２Ｄｅｃ．２０１０亚微米特征工艺尺寸静态随机存储器单粒子效应实验研究郭红霞，罗尹虹，姚志斌，张凤祁，张科营，何宝平，王园明（西北核技术研究所．陕西西安７１００２４）摘要：利用中国原子能科学研究院重离子加速器，开展了不同特征尺寸（ｏ．３５～ｏ．１３１ａｍ）ＣＭＯＳ工艺、不同集成度（１Ｍ、４Ｍ、８Ｍ、１６Ｍ）静态随机存储器（ＳＲＡＭ）单粒子翻转（ＳＥＵ）和单粒子闩锁（ＳＥＩ．）实验研究。给出了ＳＲＡＭ器件的

2、ＳＥＵ、ＳＥＩ，截面曲线。与，ａｍ级特征尺寸的器件相比．随特征尺寸的减小。单粒子翻转更加严重。测量到了令人关注的单粒子多位翻转（ＭＢＵ）效应，对翻转位数进行ｒ统计分析。ＭＢＵ对目前卫星系统采用的ＥＤＡＣ技术提出了挑战。关键词：静态随机存储器；多位翻转；重离子加速器中图分类号：ＴＮ３０５．９４文献标志码：Ａ文章编号：】０００—６９３１（２０１０）１２—１４９８—０７ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＳＥＵａｎ———————————————————————————————————————————————ｄＳＥＬｉｎＨｉｇｈＤｅｎｓｉｔｙＳＲＡＭｓＷｉｔｈＳｕｂ－ｍｉｃｒｏｎＦ

3、ｅａｔｕｒｅＳｉｚｅｓＧＵＯＨｏｎｇ—ｘｉａ，ＬＵＯＹｉｎ—ｈｏｎｇ，ＹＡＯＺｈｉ—ｂｉｎ，ＺＨＡＮＧＦｅｎｇ—ｑｉ，ＺＨＡＮＧＫｅ－ｙｉｎｇ，ＨＥＢａｏ—ｐｉｎｇ。ＷＡＮＧＹｕａｎ—ｍｉｎｇ（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｘｉ’ａｎ７１００２４．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｇｇｒｅｓｓｉｖｅｄｏｗｎｓｃａｌｉｎｇｏｆＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｒｅｓｕｌｔｅｄｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｓｉｎｇｌｅＨＩ一１３ｔａｎｄｅｍｓｉｎｇｌｅｅｖｅｎｔｅｖｅｎｔｉｎｔｈａｔｒａｄｉａ—ｕｐｓｅｔ（ＳＥＵ）ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｓｇｅ

4、ｔｔｉｎｇｗｏｒｓｅａｎｄｗｏｒｓｅ．ＵｓｉｎｇｔｈｅｉｎａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅａｏｆＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙ，ｈｅａｖｙｉｏｎＳＥＵａｎｄｌａｔｃｈ—ｕｐ（ＳＥＩ。）ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｉｅｓｆｏｒｖａｒｉｅｔｙｏｆｎｏｎ—ｈａｒｄｅｎｅｄｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｓｔａｔｉｃ———————————————————————————————————————————————ｕｒｅｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｉｅｓ（ＳＲＡＭｓ）ｗｉｔｈｓｕｂ—ｍｉｃｒｏｎｆｅａｔｓｉｚｅｓｗｅｒｅｒｅｐｏｒｔｅｄ．Ｔｈｅｗｉｔｈｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔ

5、ｈｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙｍｅａｓｕｒｅｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｉｅｓｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｄｅｖｉｃｅｓｌａｒｇｅｒｆｅａｔｕｒｅｓ．ＴｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈＳＥＵｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｓｉｏｎｓｓｅｖｅｒａｓｄｅｖｉｃｅｄｉｍｅｎ—ｉｎ０．１３ｄｅｃｒｅａｓｅ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｂｉｔｕｐｓｅｔｓ（ＭＢＵ）ｆｏｒｔｈｅＨＭ６２Ｖ１６１００ＬＴｌ５ａｔｔｍＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｉｏｎｓｉｎｇｌｅｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕ—ｓｙｓｔｅｍｏｆｏｆＭＢＵｗｅｒｅｇｉｖｅｎ．ＭＢＵｍａｋｅｓ

6、ｃｈａｌｌｅｎｇｅｆｏｒＥＤＡＣａｄｏｐｔｅｄｂｙｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｔｉｃｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｂｉｔｕｐｓｅｔ；ｈｅａｖｙｉｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ收稿日期：２００９一１１—０６‘修回日期：２０１０－０２４）５作者简介：郭红曩（１９６４一）。女。山西太原人．研究员。博士。从事集成电路空问辐射效应模拟试验技术和数值模拟研究万方数据———————————————————————————————————————————————１４９９存储器的单粒子效应研究一直是国内外单粒子效应的热点。国内许多单位都开展了存储器的单粒

7、子效应实验研究【１１８］，针对小尺寸器件（特征工艺在０．２５肛ｍ以下）和大容量存储器（如１６Ｍ）的单粒子实验研究关注得较少。随着器件向深亚微米、超深亚微米方向迅速发展，集成电路的特征尺寸不断减小，辐射损伤效应更为显著。以往大尺寸中不明显的效应也突出而成为新损伤因素【９’１０。。特别是单粒子效应，新的损伤机制、新的现象不断出现，如单粒子多位翻转（ＭＢＵ）、单粒子微剂量硬错误、单粒子微剂量硬损伤、单粒子功能中断等，如何深入解释这些损伤的机制、准确测量并正确评估其在空间轨道