輻照對集成電路抗ESD(靜電放電)能力的影響.pdf

1、隨著航天航空技術的發(fā)展，越來越多的航天航空器在太空工作，宇宙中存在各種射線的輻射，將使航天航空器上電子器件的性能和參數(shù)發(fā)生改變，對航天航空器的正常工作產生影響，同時暴露在高能粒子輻照的環(huán)境的航天器很容易產生內部充電放電，對器件造成危害。太空環(huán)境中的電離輻照、充放電效應和單粒子效應是影響航天器電子器件工作可靠性的三個最主要的失效機理。 本文利用IC最常用的NMOSFET器件，研究電離輻照對MOS器件電參數(shù)的影響，從而進一步研究這種

2、影響對MOS器件抗ESD特征參數(shù)的變化，試圖揭示處于空間輻照環(huán)境中的微電子器件抗ESD能力的變化情況，研究在電離輻照和靜電放電兩種失效機理共同影響下的器件可靠性。 主要研究工作如下：第一，進行了NMOS管輻照實驗，測得了不同總劑量對應的閾值電壓漂移量，第二，用柵壓偏置來近似等效輻照產生的閾值電壓漂移，通過研究NMOS在柵壓偏置下的TLP作用下Ⅳ曲線變化，來預測和評估在輻照和ESD綜合作用下器件的可靠性問題。通過不同柵壓下NMOS

3、器件的TLP應力測試，研究出NMOS幾個關鍵參數(shù)（Vt1、Vh、Ih、Vt2、It2等）隨柵壓的變化關系。研究結果表明：不同柵壓對NMOS在TLP作用下開啟點和維持點和二次擊穿點會產生以下影響：（1）開啟電壓都是隨著柵壓的增加而先增加后降低；（2）維持點電壓幾乎不受柵壓的影響；（3）維持點電流都是隨著柵壓先增加，然后再下降并保持在一個穩(wěn)定的值；（4）柵壓對It2的影響依賴于溝道寬度，寬度越寬，柵壓對It2影響越大；（5）柵壓對It2的影