深亚微米和纳米级集成电路的辐照效应及抗辐照加固技术
随着我国航空航天技术的不断进步和核物理科学研究的深入,抗辐照加固集成电路的需求与日俱增。一方面我国抗辐照加固芯片研制尚处于起步阶段,自主研发能力还不够强,另一方面高性能抗辐照加固集成电路一直是西方发达国家技术封锁和产品禁运的首要目标,我国核心关键技术领域用抗辐照加固集成电路尚不能完全自主可控,长期受制于技术领先国家,因此对集成电路辐照效应和抗辐照加固技术进行深入研究将极大地促进我国国防和现代化事业的发展。
集成电路设计工艺从深亚微米逐渐向纳米级技术节点过渡,辐照效应和抗辐照加固技术也日新月异。在0.18μm工艺水平以上,由于器件氧化层和场氧区较厚,总剂量效应较为显著。
进入65 nm工艺节点以下,由于器件氧化层减薄,采用浅槽隔离技术,总剂量效应大大降低,已不再成为主要辐照损伤因素。但随着工艺缩减,单粒子效应引发的“软错误”对电路的威胁越来越严重,甚至超过其他所有失效因素的总和,成为电路可靠性的首要问题。
本文在深亚微米(0.18μm)和纳米级(65 nm)体硅CMOS工艺水平上,对器件、电路的辐照效应及抗辐照加固技术进行了较为深入的研 ...