李 明 余学峰 卢 健 高 博 崔江维 周 东许发月 席善斌 王 飞

1 (中国科学院新疆理化技术研究所 乌鲁木齐 830011)

2 (新疆电子信息材料与器件重点实验室 乌鲁木齐 830011)

3 (中国科学院研究生院 北京 100049)

部分耗尽绝缘体上硅(partial-depletion-siliconon-insulator, PD SOI)技术，以其独特的材料结构有效地克服了体硅材料的不足，如无闩锁效应、较高的跨导和电流驱动能力、低压低功耗，以及优良抗单粒子和瞬时辐射的能力[1]，使该技术在军事、宇航等可靠性要求高和抗辐射能力强的领域里得到广泛应用。随着集成电路及航天技术的发展，静态随机存储器(SRAM)广泛应用于航天器和卫星的控制系统中，但空间复杂的辐射环境会对SRAM器件造成辐射损伤，尤其是SOI工艺SRAM对总剂量非常敏感，严重威胁航天器工作的可靠性和安全性。因此，研究SOI工艺SRAM器件的辐射损伤机理具有现实意义和必要性。

上世纪90年代，国外开展SOI工艺SRAM的辐射效应和加固技术的研究[2−5]，工艺水平提高和集成度增长的同时，器件的抗辐射能力有所突破。我国对大规模SOI集成电路辐射效应的研究处于探索阶段[6−8]，虽实现并提高了中小规模 SOI集成电路的抗辐射能力，但与宇航和国防需求尚有一定差距，并缺乏对星用 SRAM器件辐射损伤进行试验和评估的可靠方法和手段。

本文通过研究器件静态、动态功耗电流和功能出错随总剂量的变化关系及其相关性，探讨 SOI SRAM的总剂量敏感参数和功能失效预警参量，分析辐射缺陷对器件参数的损伤影响并讨论评估技术的参数表征，以研究SOI SRAM辐射损伤效应、提高器件辐射加固水平，为大规模SOI集成电路总剂量损伤评估方法和抗辐射加固提供实验依据和基础。……