中子单粒子效应研究现状及进展
【图文】：
１１０２０１－２等较大工艺尺寸器件的１４ＭｅＶ中子辐照试验研究［６］，实验结果见图１，结果表明ＳＲＡＭ在１４ＭｅＶ中子辐照下为单粒子效应，而两种浮栅ＲＯＭ在１４ＭｅＶ中子辐照下为总剂量效应。国外在大气高能中子单粒子效应及１４ＭｅＶ单能中子单粒子效应等方面也取得了很多重要结果［７－８］。Ｆｉｇ．１Ｕｐｓｅｔｎｕｍｂｅｒｏｆｍｅｍｏｒｙｃｅｌｌｓｖｅｒｓｕｓｎｅｕｔｒｏｎｆｌｕｅｎｃｅ图１存储单元错误数随中子注量变化的关系曲线随着微电子技术的发展，器件制造工艺已减小至纳米水平，出现了更多的二元、三元化合物等新材料，此外封装和设计方面的工艺也不断更新。随着器件特征工艺尺寸的等比例缩小，新型电子元器件抗总剂量效应的能力得到提高，然而器件由于特征尺寸的不断减小，其临界电荷也在不断减小，因此抗中子单粒子效应的能力却有降低的趋势，低能中子的间接电离能量沉积即可造成小尺寸器件的中子单粒子效应。对于低能中子的中子单粒子效应，国内外也开展了研究，２００４年国外发表了在法国ＣＥＡＳａｃｌａｙ中心的Ｕｌｙｓｓｅ反应堆上进行的热中子和裂变中子（能量小于６ＭｅＶ）引起的０．２２～０．１３μｍＣＭＯＳＳＲＡＭ器件单粒子翻转（ＳＥＵ）敏感度实验研究的结果［９］。实验样品是ＣＭＯＳ设计的几种ＳＲＡＭ存储器型号，代表着几种工艺水平和不同的厂家，见表１。实验结果表明不同厂家的４种型号的ＳＲＡＭ均在热中子和小于６ＭｅＶ的裂变中子辐照下出现了中子单粒子效应。国内西北核技术研究所在西安脉冲反应堆开展了０．２５μｍ工艺和０．１３μｍ工艺的两种尺寸的ＳＲ
１１０２０１－３ＳＡＳ公司生产的ＨＭ６１／ＨＭ６２系列ＣＭＯＳ工艺商业级存储器器件，它们具有相同的单元结构，，器件容量从１６ｋｂ到１６Ｍｂ不等，特征工艺尺寸涵盖从０．１３μｍ至１．５μｍ的范围。详细的器件参数如表２所示。表２存储器器件及工艺参数简表Ｔａｂｌｅ２Ｍｅｍｏｒｙｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄｅｖｉｃｅｔｙｐｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｃａｐａｃｉｔｙ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅ）ｆｅａｔｕｒｅｓｉｚｅ／μｍｓｕｐｐｌｙｖｏｌｔａｇｅ／ＶＨＭ６１１６ＨＩＴＡＣＨＩ１６ｋ（２ｋ×８ｂ）＞１．５０５．０ＨＭ６２６４ＨＩＴＡＣＨＩ６４ｋ（８ｋ×８ｂ）１．５０５．０ＨＭ６２８１２８ＨＩＴＡＣＨＩ１Ｍ（１２８ｋ×８ｂ）０．８０５．０ＨＭ６２８５１２ＨＩＴＡＣＨＩ４Ｍ（５１２ｋ×８ｂ）０．５０５．０ＨＭ６２Ｖ８１００ＲＥＮＥＳＡＳ８Ｍ（１Ｍ×８ｂ）０．１８３．０ＨＭ６２Ｖ１６１００ＲＥＮＥＳＡＳ１６Ｍ（２Ｍ×８ｂ）０．１３３．０各器件的反应堆中子单粒子效应简要测试数据见表３。各类器件的位翻转率曲线见图２，翻转截面见图３。表３存储器器件反应堆中子单粒子效应测试结果简表Ｔａｂｌｅ３ＴｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｒｅａｃｔｏｒｎｅｕｔｒｏｎＳＥＵｅｆｆｅｃｔｓｏｎｍｅｍｏｒｙｄｅｖｉｃｅｓｄｅｖｉｃｅｔｙｐｅｆｅａｔｕｒｅｓｉｚｅ／μｍＳＥＵｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ／（ｃｍ２·ｂ－１）ｒｅａｄａｎｄｗｒｉｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎｔｅｓｔｕｐｓｅｔｍａｐｐｉｎｇｄｉａｇｒａｍ
【作者单位】： 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所);
【基金】：国家自然科学基金重点项目(11235008)
【分类号】：TP333
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号：2518034
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