栅氧退化效应下纳米级SRAM单元临界电荷分析

集成电路工艺已经发展到纳米量级。在纳米级工艺下,芯片集成度不断提高,电压不断降低,软错误问题已经开始对地面的集成电路产生影响。与此同时,晶体管的氧化层随着特征尺寸的降低越来越薄,在较高的电场压力下栅氧退化效应越来越严重。软错误问题和栅氧退化问题是集成电路当前和未来所面临的两个可靠性挑战。首先通过建立解析模型的方法分析了栅氧退化效应对SRAM单元临界电荷的影响,然后对65nm的SRAM单元在不同栅氧退化程度下的临界电荷大小进行了SPICE模拟。解析模型和模拟实验的结果都表明,栅氧退化效应越严重,SRAM单元的临界电荷越小,二者之间呈近似的指数关系。模拟实验还表明,在同一栅氧退化程度下,不同工艺水平的SRAM单元的软错误率呈线性关系。