基于先進(jìn)半導(dǎo)體器件模型仿真的單粒子效應(yīng)研究.pdf

1、現(xiàn)代集成電路作為電子信息設(shè)備的核心取得了廣泛的應(yīng)用，其穩(wěn)定性一直得到各界關(guān)注。隨著現(xiàn)代集成電路工藝特征尺寸的不斷縮小，在先進(jìn)工藝下，使用先進(jìn)Tri-Gate結(jié)構(gòu)的FinFET器件引入設(shè)計和制造，保證了集成電路產(chǎn)業(yè)遵循著摩爾定律穩(wěn)定的發(fā)展進(jìn)步，在這期間，器件結(jié)構(gòu)從大尺寸工藝節(jié)點(diǎn)的平面結(jié)構(gòu)變化為全新的三維結(jié)構(gòu)，這種變化伴隨著設(shè)計和制造工藝的進(jìn)步，使得之前忽視的單粒子效應(yīng)對集成電路的影響和損毀不斷增加。
　　本論文的重點(diǎn)是基于現(xiàn)代集成電

2、路制造的工藝步驟，通過集成電路計算機(jī)工藝模擬，基于已有的部分資料，建立28nm工藝節(jié)點(diǎn)Tri-Gate結(jié)構(gòu)N-type的FinFET器件，并基于建立的FinFET器件模型，針對先進(jìn)工藝下應(yīng)用廣泛的SRAM單元電路進(jìn)行器件-電路混合仿真，得到各種結(jié)構(gòu)SRAM單元電路在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)下對于抗單粒子效應(yīng)能力的評估，這些結(jié)果對于后續(xù)針對先進(jìn)工藝和先進(jìn)結(jié)構(gòu)的 SRAM單元抗單粒子效應(yīng)加固具有一定的指導(dǎo)意義。
　　本文的主要工作覆蓋了：

3、　　1.本文將使用 Synopsys.Inc提供的 TCAD工藝套件的 SProcess工藝仿真軟件，依據(jù)已有的部分FinFET器件工藝參數(shù)，建立基于六管SRAM單元電路的25nm溝道長度的N溝道FinFET器件三維器件模型，進(jìn)行FinFET器件電學(xué)性能仿真，并根據(jù)TSMC和Toshiba提供的FinFET工藝和電學(xué)參數(shù)進(jìn)行模型校正，保證本文建立的FinFET器件的電學(xué)性能和后續(xù)單粒子效應(yīng)研究分析的準(zhǔn)確性。
　　2.研究不同因素對

4、于FinFET器件的單粒子效應(yīng)影響，這是后續(xù)FinFET器件-電路混合仿真的研究基礎(chǔ)。在本文中，分析了FinFET器件不同敏感存儲節(jié)點(diǎn)，不同外部電壓偏置，不同器件外部供電電壓對于單粒子效應(yīng)的反饋和影響。
　　3.進(jìn)行先進(jìn)半導(dǎo)體器件-電路混合仿真，在 Linux系統(tǒng)上搭建 TCAD+SPICE混合仿真平臺?；旌戏抡嬖诳刂芁ET的情況下，分析標(biāo)準(zhǔn)六管SRAM單元電路對于單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）閾值的情況，并通過加強(qiáng)單元電路設(shè)計，分析10管