纳米SRAM寄生双极晶体管效应的仿真研究

以65nm双阱CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺的SRAM(Static Random Access Memory)为研究对象,采用三维数值模拟方法,结合SRAM中晶体管布局和邻近SRAM的相对位置,对寄生双极晶体管效应致纳米SRAM内部节点电势多次翻转的产生机制进行了深入阐述,对寄生双极晶体管效应致纳米SRAM发生MCU(Multiple Cell Upset)的影响因素进行了详细研究.发现寄生双极晶体管效应致SRAM内部节点电势多次翻转源于N阱中两个PMOS漏极电势的竞争过程,竞争过程与寄生双极晶体管效应的强弱相关,需综合考虑PMOS源极与N阱接触的距离、PMOS漏极与N阱的电势差两个因素.在纳米双阱CMOS工艺的SRAM中,PNP寄生双极晶体管效应对MCU起着重要作用.减小阱接触与SRAM单元的距离,可减弱邻近SRAM的寄生双极晶体管效应并降低MCU的发生概率,即使阱接触距离很近,特殊角度的斜入射和高LET(Linear Energy Transfer)值离子入射仍存在触发邻近SRAM的寄生双极晶体管效应并导致MCU的可能.

纳米DDR SRAM器件重离子单粒子效应试验研究

针对90nm和65nm DDR(双倍数率)SRAM器件,开展与纳米尺度SRAM单粒子效应相关性的试验研究。分析了特征尺寸、测试图形、离子入射角度、工作电压等不同试验条件对单粒子翻转(SEU)的影响和效应规律,并对现有试验方法的可行性进行了分析。研究表明:特征尺寸减小导致翻转截面降低,测试图形和工作电压对器件单粒子翻转截面影响不大;随着入射角度增加,多位翻转的增加导致器件SEU截面有所增大;余弦倾角的试验方法对于纳米器件的适用性与离子种类和线性能量转移(LET)值相关,具有很大的局限性。