Russian Federation
AO "Nauchno-issledovatel'skiy institut elektronnoy tehniki"
Russian Federation
Examines the processes that occur in active regions of the elements of chips, under the influence of heavy charged particles. Defined formulas for estimation of ionization reaction.
CAD, heavy charged particles, chip
Рассмотрим задачу оценки стойкости микросхем к воздействию тяжёлых зараженных частиц, которая решается в предложенной методике проектирования на этапах схемотехнического и функционально-логического моделирования.
При воздействии ТЗЧ в элементах микросхем возникают эффекты, которые порождаются потерей энергии частицы при ее прохождении через структуры микросхемы. Эти потери энергии имеют ионизационную или структурную природу и образуются в областях, которые наиболее чувствительны к таким потерям. Данные эффекты оцениваются как локальные, потому что они обусловлены выделением энергии в небольшом объеме – или локальной области элемента, которая чувствительна к воздействию частицы. В силу этого становиться очевидным, что эти эффекты носят случайный характер и соответственно имеют стохастическую природу взаимодействия излучения с веществом. Они приводят к восстановимым отказам, тиристорным эффектам или необратимым отказам. Механизм их взаимодействия с веществом определяется энергией частицы, изменением энерговыделения, угла по которым встречается частица с веществом, размерами области и величиной численного значения трека частицы. Таким образом, главной причиной существования указанных эффектов – это возникновение достаточно большого заряда за сравнительно небольшое время в некоторой небольшой области полупроводниковой структуры микросхемы.
В [1,2] показано, что ионизационная реакции эле- мента СБИС, которая вызывает одиночное событие, определяется дрейфовой и диффузионной составляющей процесса сбора в p-n-переходе от трека тяжелой заряженной частицы. На рис. 1 показано изменение величины ионизационного тока в локальной области элемента микросхемы. В первый момент времени доминирует дрейфовая компонента, а затем наблюдается процесс диффузии заряда от попадания тяжелой заряженной частицы. Если сравнивать эти составляющие, то дрейфовая компонента характеризуется значительно большей амплитудой, но небольшой длительностью протекания процессов, и наоборот, диффузионная составляющая имеет небольшую амплитуду воздействия, но действует более продолжительное время.
1. Agakhanyan, T. M. Radiatsionnye effekty v integral´nykh mikroskhemakh [Tekst] / T. M. Agakhanyan, E. R. Astvatsatur´yan, P. K. Skorobogatov. - M. : Energoatomizdat, 1989.
2. Yan´kov, A. I. Metody obespecheniya sboeustoychivosti k odinochnym sobytiyam v protsesse proektirovaniya dlya mikroprotsessorov K1830BE32MU i 1830VE32U [Tekst] / A. I. Yan´kov, V. A. Smerek, V. P. Kryukov, V. K. Zol´nikov. Modelirovanie sistem i protsessov. - 2012. - № 1. - S. 92-95.
3. Kryukov, V. P. Rezul´taty eksperimental´nykh issledovaniy mikroskhem 1882VE53U, K1882VE53MU i 1830VE32U na stoykost´ k vozdeystviyu tyazhelykh zaryazhennykh chastits [Tekst] / V. P. Kryukov, A. I. Yan´kov, V.G. Kalinin, V. A. Smerek. Modelirovanie sistem i protsessov. - 2011. - № 4. - S. 41-44.
