刘凡宇 刘衡竹 刘必慰 梁 斌 陈建军

(国防科技大学计算机学院微电子与微处理器研究所，长沙 410073)(2010年4月15日收到;2010年7月24日收到修改稿)

90 nm CMOS工艺下p+深阱掺杂浓度对电荷共享的影响*

刘凡宇 刘衡竹 刘必慰 梁 斌 陈建军

(国防科技大学计算机学院微电子与微处理器研究所，长沙 410073)(2010年4月15日收到;2010年7月24日收到修改稿)

基于3维TCAD器件模拟，研究了90 nm CMOS双阱工艺下p+深阱掺杂对电荷共享的影响.研究结果表明:改变p+深阱的掺杂浓度对PMOS管之间的电荷共享的影响要远大于NMOS管;通过增加p+深阱的掺杂浓度可以有效抑制PMOS管之间的电荷共享.这一结论可用于指导电荷共享的加固.

电荷共享，单粒子效应，p+深阱掺杂，双极晶体管效应

PACS:61.80.Jh，61.72.U － ，85.30.De，87.64.Aa

1.引 言

当辐射环境中的高能粒子轰击半导体器件灵敏区时将会引起单粒子效应(single event effect，SEE)［1，2］. 长期以来，国内外学者对单粒子效应进行了大量深入研究［3—7］:Levinson等结合模拟和实验，发现质子诱导的单粒子闩锁(single event latchup，SEL)与 单 粒 子 翻 转 (single event upset，SEU)的机理有很大不同;Schrimpf等通过准确描述大量单个粒子反应的方法准确预测了单粒子效应的软错误率;刘征等［7］采用 TCAD模拟发现深亚微米下双极晶体管效应在单管单粒子瞬变(single event transient，SET)电流脉冲中占主要成分.这些研究对抗辐照加固有重要的指导意义.

随着工艺尺寸的不断缩小，单粒子引起的电荷共享问题变得越来越严重，已经成为了国际上备受关注的可靠性问题［8］.电荷共享 (charge sharing)是指单粒子轰击产生的电荷同时被多个敏感节点收集.电荷共享能……