Особенности TCAD- и SPICE-моделирования удара заряженной частицы в 6T-ячейку статической памяти, изготовленную по КМОП-технологии с проектными нормами 28 нм

Особенности TCAD- и SPICE-моделирования удара заряженной частицы в 6T-ячейку статической памяти, изготовленную по КМОП-технологии с проектными нормами 28 нм

Раздел находится в стадии актуализации

С уменьшением размеров транзисторов возникают условия, когда удар одной частицы затрагивает сразу несколько транзисторов в составе ячейки памяти. Вследствие этого при моделировании недостаточно учитывать один транзистор, в который непосредственно попадает частица. В работе рассмотрена полноразмерная 3D-модель двух n-канальных транзисторов, являющихся частью 6T-ячейки памяти, в которую ударяет заряженная частица. Предложен способ моделирования удара частицы, который позволяет рассчитать в TCAD-симуляторе импульс тока после удара, а в SPICE-симуляторе с применением SPICE-моделей – реакцию схемы ячейки памяти на удар. Данный способ дает возможность объединить преимущества TCAD- и SPICE-расчетов и добиться соответствия между точностью и скоростью проведения моделирования. Рассмотрены вопросы определения параметров TCAD-модели удара частицы, возникновения импульса тока после удара частицы рядом с транзистором во включенном состоянии, а также влияния тока этого транзистора на работу ячейки памяти. Предложен прием задания в TCAD-симуляторе сложных профилей распределения носителей заряда, индуцированных ударом частицы. Проведено моделирование нескольких случаев удара частиц с разными значением LET (Linear Energy Transfer) и показан пример определения критического значения LET для 6T-ячейки статической памяти с проектными нормами 28 нм. Подобранные параметры физической структуры транзистора позволяют моделировать характеристики транзисторов, произведенных по КМОП-технологии с проектными нормами 28 нм.
  • Ключевые слова: ячейка памяти, статическая память, удар частицы, TCAD-моделирование, SPICE-моделирование
  • Опубликовано в разделе: Схемотехника и проектирование
  • Библиографическая ссылка: Особенности TCAD- и SPICE-моделирования удара заряженной частицы в 6T-ячейку статической памяти, изготовленную по КМОП-технологии с проектными нормами 28 нм / К. О. Петросянц, Д. С. Силкин, Д. А. Попов и др. // Изв. вузов. Электроника. 2023. Т. 28. № 6. С. 826–837. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-6-826-837. – EDN: XCTUXL.
  • Источник финансирования: работа выполнена при финансовой поддержке Программы «Приоритет-2030» в рамках стратегического проекта НИУ ВШЭ «Цифровая трансформация: технологии, эффекты, эффективность» и РНФ (проект № 23-22-00313).
Петросянц Константин Орестович
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва, Россия; Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук, г. Москва, Россия
Силкин Денис Сергеевич
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва, Россия
Попов Дмитрий Александрович
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва, Россия
Исмаил-Заде Мамед Рашидович
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва, Россия
Харитонов Игорь Анатольевич
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва, Россия
Переверзев Леонид Евгеньевич
ООО «Альфачип», г. Москва, Россия
Морозов Андрей Александрович
ООО «Альфачип», г. Москва, Россия
Тургенев Павел Владимирович
ООО «Альфачип», г. Москва, Россия

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru