The effects of degradation parameters from the effects of low-intensity radiation. Methods of obtaining parameters.
CAD, radiation, chip
Для учета радиационных эффектов при разработке изделий электронной компонентной базы существовало много подходов, и были спроектированы соответствующие им средства прогнозирования. Однако в связи с переходом технологии полупроводникового производства в нанометровую область появилось большое количество ранее не учитываемых эффектов. Помимо этого, стремительный рост средств телекоммуникации, повышение функциональности изделий микроэлектроники, а также средств автоматизации привел к тому, что для стабильного функционирования в условиях радиационного воздействия стал необходимым учет многих эффектов, которые ранее не были доминирующими. Прежде всего, это относится к учету влияния друг на друга стандартных элементов микросхемы, а также различных паразитных элементов. Следует отметить и изменение подхода к оценке радиационной обстановки, параметры которой за последнее время были значительно уточнены, что нашло свое отражение в КГС «Климат-7».
В связи с изложенным выше, автором в настоящей работе была проведена разработка математических моделей элементов, позволяющих проводить более адекватный учет радиационных эффектов с учетом конструктивно-технологических параметров изделий, радиационной обстановки и т.п.
Радиационный отклик ИС или реакция ИС на радиационное воздействие – это изменение электропараметров прибора под воздействием радиационного излучения или нарушение его функционирования. В зависимости от вида радиационного воздействия и его параметров реакция микросхемы может быть различной. Известно, что основные механизмы отказов КМОП ИС обусловлены влиянием ионизационных эффектов, которые в зависимости от характера распределения энергии разделяют на объемные, поверхностные и локальные.
Объемные ионизационные эффекты возникают в ходе процессов генерации, рекомбинации и переноса неравновесных носителей заряда в полупроводниковых структурах и в активных областях подложки. Поверхностные ионизационные эффекты обусловлены воздействием статического ИИ. Они связаны с накоплением заряда на границах раздела Si - SiO2, а такжев тонких слоях подзатворного окисла и пассивирующего диэлектрика. Поверхностные ионизационные эффекты проявляются в виде остаточных отказов, механизм возникновения которых определяется накопленной дозой излучения. Воздействие отдельных ядерных частиц приводит к локальным эффектам.
По причине отличия механизмов этих эффектов, рассмотрим каждый из них отдельно их отдельно.
1. Zol´nikov, K.V. Proektirovanie radiatsionno-stoykikh mikroskhem [Tekst] / K.V.Zol´nikov. Materialy mezhdunarodnoy konferentsii «Sistemnye problemy nadezhnosti, kachestva, komp´yuternogo modelirovaniya, kiberneticheskikh, informatsionykh i telekommunikatsionnykh tekhnologiy v innovatsionnykh proektakh». - 2013. - Ch. 1. - S. 51 - 52.
2. Zol´nikov, K.V. Modelirovanie vozdeystviya TZCh v aktivnykh oblastyakh elementov mikroskhem pri proektirovanii [Tekst] / K.V.Zol´nikov, V.A. Smerek, A.V. Achkasov, V.A.Sklyar. Modelirovanie sistem i protsessov. - 2014. - № 1. - S. 15-17.
