ВОЗМОЖНОСТИ И ОГРАНИЧЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ОЦЕНКЕ ПАРАМЕТРОВ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ БИС К ЭФФЕКТАМ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЯЖЕЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Александр И. Чумаков

Аннотация


В работе проводится анализ применимости методов оценки параметров чувствительности БИС по одиночным радиационным эффектам (ОРЭ) с использованием сфокусированного лазерного излучения пикосекундной длительности с целью расширения их применения для субмикронных БИС. Проведено сравнение структуры трека тяжелой заряженной частицы и области ионизации полупроводниковой структуры при облучении сфокусированным лазерным излучением. Показано, что сравнение геометрических размеров необходимо проводить за времена формирования ионизационной реакции, когда область ионизации трека расширяется за счет амбиполярной диффузии. Определены ограничения, обусловленные влиянием оптических неоднородностей, расположенных на поверхности кристалла БИС, а также при облучении с донной стороны кристалла. Показано, что лазерные методы могут быть применимы для оценки зависимостей сечений одиночных радиационных эффектов в функции линейных потерь энергии (ЛПЭ) для полупроводниковых структур с размерами, существенно меньшими, чем диаметр сфокусированного лазерного излучения. Представлены дополнительные возможности лазерных методов, позволяющие определять области возникновения ОРЭ, исследовать влияние режима и эффективность методов парирования ОРЭ. Представленные результаты позволяют использовать методы оценки параметров чувствительности по ОРЭ на основе сфокусированного ЛИ для БИС с глубоко субмиронными размерами.


Ключевые слова


одиночные радиационные эффекты, сфокусированное лазерное излучение, параметры чувствительности.

Полный текст:

PDF

Литература


1. Ионизирующее излучение космического пространства и их воздействие на бортовую аппаратуру космических аппаратов / Под ред. Г.Г. Райкунова. М.: Физматлит, 2013. – 256 с.

2. Чумаков А.И. Действие космической радиации на ИС. М.: Радио и связь. 2004. – 320 с.
URL: < https://elibrary.ru/item.asp?id=19635287 > (дата обращения:
11.07.2019).

3. Чумаков А.И., Ужегов В.М., Ахметов А.О., Бойченко Д.В., Яненко А.В., Рясной Н.В. Оценка показателей стойкости интегральных схем при воздействии тяжелых заряженных частиц с использованием различных моделей. Безопасность информационных технологий, [S.l.], v. 24, n. 1. P. 73–84, apr. 2017. ISSN 2074-7136. URL:
(дата обращения: 11.07.2019). DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2017.1.09.

4. Маврицкий О.Б., Чумаков А.И., Егоров А.Н., Печенкин А.А., Никифоров А.Ю. Технические средства проведения лазерных испытаний полупроводниковых элементов на стойкость к воздействию тяжелых заряженных частиц (Обзор). Приборы и техника эксперимента, № 5, 2016. C. 5–29.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26665034 (дата обращения: 11.07.2019).

5. Чумаков А.И., Печенкин А.А., Егоров А.Н., Маврицкий О.Б., Баранов С.В., Васильев А.Л., Яненко А.В. Методика оценки параметров чувствительности ИС к тиристорному эффекту при воздействии отдельных ядерных частиц. Микроэлектроника, том 37, № 1, 2008. C. 45–51.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=9594374 (дата обращения: 11.07.2019).

6. Егоров А.Н., Маврицкий О.Б., Чумаков А.И., Никифоров А.Ю., Телец В.А., Печенкин А.А.,
Яненко А.В., Кольцов Д.О., Савченков Д.В. Лазерные имитаторы «ПИКО» для испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию отдельных ядерных частиц. Спецтехника и связь, № 4-5, 2011. C. 8–13. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17307023 (дата обращения: 11.07.2019).

7. Новиков А.А., Печенкин А.А., Чумаков А.И., Ахметов А.О., Маврицкий О.Б. Испытания ИС на стойкость к воздействию ТЗЧ в диапазоне эксплуатационных температур с использованием лазерных методов. Безопасность информационных технологий, [S.l.], v. 23, n. 3. P. 55–60, oct. 2016. ISSN 2074-7136. URL: https://bit.mephi.ru/index.php/bit/article/view/18 (дата обращения: 11.07.2019).

8. Waligorski M.R.P., Hamm R.N., Katz R. The radial distribution of dose around the path of a heavy ion in liquid water //Nucl. Tracks and Radiat. Meas. v. 11, 1986. P. 306−319.

9. Pavlov A. CMOS SRAM Circuit Design and Parametric Test in Nano-Scaled Technologies. Spinger, 2008. – 193 p.

10. Чумаков А.И., Маврицкий О.Б., Егоров А.Н., Печенкин А.А., Савченков Д.В., Новиков А.А.,
Васильев А.Л., Яненко А.В. Способ расчетно-экспериментальной оценки радиационной стойкости интегральных схем к воздействию отдельных заряженных частиц, основанный на локальном лазерном облучении. Патент на изобретение RU 2661556 04.07.2017.
URL: (дата обращения: 11.07.2019).

11. Chumakov A.I., Pechenkin A.A., Savchenkov D.V., Tararaksin A.S., Vasil’ev A.L., Yanenko A.V. Local Laser Irradiation Technique for SEE Testing of ICs. Proceedings of 2011 12th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems. (RADECS 2011). P. 449–453.
URL: < https://elibrary.ru/item.asp?id=18056923> (дата обращения: 11.07.2019).

12. Savchenkov D.V., Chumakov A.I., Petrov A.G., Pechenkin A.A., Egorov A.N., Mavritskiy O.B., Yanenko A.V. Study of SEL and SEU in SRAM using different laser techniques. Proceedings of the European Conference on Radiation and its Effects on Components and Systems, RADECS, art. no. 6937411, (2013).
URL: < https://elibrary.ru/item.asp?id=23980829> (дата обращения: 11.07.2019).

13. Яненко А.В., Чумаков А.И., Печенкин А.А., Савченков Д.В., Тарараксин А.С., Васильев А.Л. Сравнительный анализ испытаний ЭРИ на стойкость к воздействию отдельных ядерных частиц на лазерных имитаторах и ускорителях ионов Спецтехника и связь, №№4-5, 2011. C. 4–7.
URL: < https://elibrary.ru/item.asp?id=17307022> (дата обращения: 11.07.2019).

14. Чумаков. А.И., Васильев А.Л., Печенкин А.А., Савченков Д.В., Тарараксин А.С., Яненко А. В. Совместное использование лазерной и импульсной гамма_установок при оценке параметров чувствительности БИС к эффектам воздействия отдельных ядерных частиц. Микроэлектроника, т. 41, №4, 2012. C. 243–247. URL: (дата обращения: 11.07.2019).

15. Чумаков А.И. Лазерная методика оценки параметров чувствительности БИС к эффектам воздействия отдельных заряженных частиц. Микроэлектроника. т. 47, № 3, 2018. C. 198–204.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=34925085 (дата обращения: 11.07.2019).




DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2019.3.05

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.