核反应影响半导体器件单粒子翻转的Geant4仿真

利用MC工具Geant4研究核反应对于半导体器件单粒子翻转效应(SEU)的影响,构建了研究的一般方法。辐照过程中电学与核反应物理过程的作用决定器件中敏感单元产生的淀积电荷量的分布,核反应的物理过程对于沉积较高电荷量的贡献很大。此外,利用Geant4分析静态随机存储器(SRAM)敏感单元上的后段互连材料钨对于单粒子翻转的反应截面的影响,并进行了模拟仿真。模拟结果表明,钨层的存在会加重存储器件的单粒子翻转效应。     

后端互联工艺对集成电路单粒子翻转效应的影响

基于Geant4工具,进行高能粒子入射的蒙特卡洛仿真。介绍了仿真理论,以总反应截面和淀积电荷为参量,研究了后端金属互联工艺对于半导体集成电路单粒子翻转效应(SEE)的影响。实验结果表明,钨层的存在会对半导体器件的单粒子翻转效应有一定的增强作用。金属铝/铜与入射粒子的核反应作用效果相近,相交点对应的电荷淀积量在0.66 pC。大于此电荷量,铝的总反应截面大于铜;而小于此电荷量,则是铜的总反应截面大于铝。欧姆接触的阻挡层钛和氮化钛对单粒子翻转效应略有减缓作用。