唐 丽，孙绍福，张 欣，秦俊虎

(云南锡业锡材有限公司，云南 昆明 650501)

随着集成电路制造工艺的迅猛发展，半导体芯片的特征尺寸不断微型化并已经全面进入纳米时代[1]。半导体元件尺寸的微型化，使保存数据的微控制单元的电荷量减少、对射线的耐受性也随之下降，从而引发因辐照导致的半导体元件软错误率随之上升[2]。经研究表明，焊接材料中天然存在的铀、钍、铅、铋、钴等放射性元素会产生射线[3]，射线的辐射会导致半导体元件发生软错误，在纳米级制造工艺条件下，软错误成为引起集成电路失效的主要原因之一[1]，并将随着工艺的进步而不断恶化。因此如何提高焊锡材料的纯度、去除焊锡材料的放射性元素成为中国焊锡业界的有待解决的新课题。

1 射线对半导体的影响种类

1.1 单粒子效应 （SEE:single Event Effect）

在半导体逻辑器件内引起的现象是单粒子锁定，单粒子入射产生的瞬态电流会导致设备功能性损坏。单粒子锁定主要发生于CMOS（互补金属氧化物半导体）器件中，单个带电粒子入射产生的瞬态电流触发可控硅结构使其导通,由于可控硅的正反馈特性使电流不断增大,进入大电流再生状态,即导致锁定。

另外，对于像CMOS这类典型器件,当锁定电流高达安培量级时,大电流导致器件局部温度升高,会使器件发生永久性损坏，被称为SEU:Single Event latch-up。在逻辑半导体中常引常发的是数据反转现象，被称为SEL:single Event up-set。

1.2 总剂量辐射效应 （TID:Total Ionizing dose）

荷电粒子或电磁波持续通过半导体器件而产生的累积效果，而引起电气性能的劣化，并成为永久性错误，称之为TID:Total Ionizing dose。……