阱接触面积对PMOS单粒子瞬态脉冲宽度的影响*

刘蓉容1，池雅庆1,2，何益百1，窦强1

(1.国防科学技术大学计算机学院，湖南 长沙 410073;

2.电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室，广东 广州 510610)

摘要：使用TCAD模拟工具分析了纳米工艺下阱接触面积对PMOS SET脉冲宽度的影响。结果表明，纳米工艺下，当存在脉冲窄化效应时，增加阱接触面积会导致SET脉冲变宽，这与传统的通过增加阱接触面积可抑制SET脉冲的观点正好相反。同时，还分析了不同入射粒子LET值以及晶体管间距条件对该现象的作用趋势。

关键词：阱接触面积;单粒子瞬态；PMOS;脉冲宽度

中图分类号：TP303 文献标志码：A

doi:10.3969/j.issn.1007-130X.2015.06.004

收稿日期：*2014-04-30;修回日期：2014-08-14

基金项目：国家重点实验室开放基金(ZHD201202)

作者简介:

通信地址：410073 湖南省长沙市国防科学技术大学计算机学院

Address:College of Computer,National University of Defense Technology,Changsha 410073,Hunan,P.R.China

ImpactofwellcontactareaonthePMOSSETpulsewidth

LIURong-rong1,CHI Ya-qing1,2,HEYi-bai1,DOU Qiang1

(1.CollegeofComputer,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073;

2.NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonReliabilityPhysics

andApplicationTechnologyofElectricalComponent,Guangzhou510610,China)

Abstract:We analyze the impact of well contact area on the PMOS SET pulse width in nano-technology using TCAD simulations. Simulation results show that in nano-technology, increasing the well contact area can broaden the SET pulse width due to the pulse quenching effect, which contradicts the traditional view that increasing the well contact area can effectively mitigate the SET pulse. Meanwhile, the tendency of this phenomenon under different incident particle LET values and transistor gaps is also analyzed.

Keywords:wellcontactarea;singleeventtransient;PMOS;pulsewidth

1引言

单粒子瞬态SET(SingleEventTransient)是应用于空间辐射环境下的集成电路的重要可靠性问题。高能粒子入射器件导致的单粒子瞬态会沿着电路的组合逻辑路径传播，如果该瞬态在路径末端被时序单元锁存则会产生错误数据。随着集成电路工艺的缩减，工作电压的降低以及工作频率的升高使得组合逻辑中SET导致的软错误越来越普遍，并且在先进工艺下将超过存储单元中产生的错误[1]。

SET落在锁存单元“建立-保持”窗口，从而导致软错误的概率与SET脉冲宽度正比例相关，分析影响脉冲宽度的相关因素，对于提出有效的SET加固措施具有重要意义。改变衬底浓度、阱掺杂浓度等虽然可以抑制SET脉冲宽度[2,3]，但由于涉及工艺参数的调整，可行性较低。……