申请/专利权人：西北核技术研究所

申请日：2022-05-26

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN114818566B

主分类号：G06F30/3308

分类号：G06F30/3308

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2022.08.16#实质审查的生效;2022.07.29#公开

摘要：本发明为解决现有单粒子效应电路仿真方法不适用于监测任意位置、任意时刻的阱电势扰动或阱电势调制的技术问题，提供了一种单粒子效应引发阱电势调制的建模方法。具体包括以下步骤：1确定待分析工艺对应的阱电阻表达式及参数取值；2计算条带型阱接触布局对应的阱间电流源；3提取对应工艺电路版图中的待分析最小独立单元；4依据步骤1、步骤2计算得到的待分析工艺对应的特征信息，针对步骤3提取得到的待分析最小独立单元，计算给定阱接触布局和入射位置情况下的阱间电流源；5选定任意位置，计算得到单粒子效应引发阱电势调制随时间的变化关系。

主权项：1.一种单粒子效应引发阱电势调制的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：1确定待分析工艺对应的阱电阻表达式；1.1参照生产厂家给出的工艺库模型，利用半导体器件仿真工具构建数值仿真可用的P型单管和N型单管器件的仿真模型，通过调整沟道及源漏区掺杂信息，校准晶体管的常态电学特性参数；所述常态电学特性参数包括阈值电压及静态电流；1.2确定待分析工艺对应的阱电阻表达式；定义待分析工艺电路版图中包含M个N阱阱接触和N个P阱阱接触，则：重离子入射N阱区域时，总的阱电阻Rtotal为： 其中，RNwell1,i代表第i个N阱阱接触与重离子入射点之间的接触电阻与路径电阻之和；RNwell2代表重离子在N阱中的入射点与N-wellP-well阱交界处之间的路径电阻；RPwell,j代表第j个P阱阱接触与N-wellP-well阱交界处之间的核准接触电阻与路径电阻之和；RNwell1,i＝fnwell1SNwell1,i+fnwell2·d1,i-fdNwell2RNwell2＝fnwell2·d2-fdNwell2RPwellj＝fpwell1SPwell,j+fpwell2·d3,j其中，fnwell1,fnwell2,fpwell1和fpwell2分别代表N阱接触电阻系数、N阱路径电阻系数、P阱接触电阻系数和P阱路径电阻系数；fdNwell代表N阱中位于入射点附近等电势面的横向尺寸；SNwell1,i和SPwell,j代表第i个N阱阱接触的面积和第j个P阱阱接触的面积；d1,i代表第i个N阱阱接触与入射点位置之间的间距值；d2代表入射点位置与N-wellP-well阱交界处之间的间距值；d3,j代表阱交界处与第j个P阱阱接触之间的间距值；重离子入射P阱区域时，总的阱电阻Rtotal表示为： 其中，RNwell,i代表第i个N阱阱接触与N-wellP-well阱交界处之间的接触电阻与路径电阻之和；RPwell1代表重离子在P阱中的入射点与N-wellP-well阱交界处之间的路径电阻；RPwell2,j代表第j个P阱阱接触与重离子入射点之间的接触电阻与路径电阻之和；RNwell,i＝fnwell1SNwell,i+fnwell2·d1,iRPwell1＝fpwell2·d2-fdPwell2RPwell2,j＝fpwell1SPwell2,j+fpwell2·d3,j-fdPwell2；1.3依据步骤1.1中构建的仿真模型开展计算，通过持续调节参数，直至阱间电流源出现峰值饱和，计算阱间电流源的饱和峰值Imax_plateau；Rtotal＝VddImax_plateau其中，Vdd代表电源电压；1.4重复步骤1.3，计算至少6组涵盖重离子入射N阱和P阱不同情况下的阱间电流源的饱和峰值Imax_plateau，求解步骤1.2中多元一次方程1和2即可得到阱电阻表达式中所有待定参数的取值，进而获得阱电阻表达式；2计算条带型阱接触布局对应的阱间电流源；基于条带型阱接触布局，调节入射点与N-wellP-well阱交界处的间距值d2，计算至少四组不同间距值d2对应的阱间电流源，并按照双指数函数假设拟合方法，依次求取该电流源的积分电荷Q，起始时间td1，上升时间常数t1，延迟时间td2，下降时间常数t2和等效电流幅值Imax_equation； 3提取待分析工艺电路版图中的待分析最小独立单元；所述待分析最小独立单元，在垂直于阱方向上，至少应涵盖径迹直接影响的阱与相邻具有相反掺杂的阱，在平行于阱方向上，至少应涵盖左右两组阱接触及阱接触之间的所有单元电路；4依据步骤1、步骤2计算得到的待分析工艺对应的阱电阻表达式和阱间电流源，针对步骤3提取得到的待分析最小独立单元，计算给定阱接触布局和入射位置情况下的阱间电流源；根据步骤3中提取的待分析最小独立单元计算出条带型阱接触布局对应的阱间电流源的等效电流幅值Imax_equation以及阱电阻Rtotal，获得给定阱接触布局和入射位置情况下的阱间电流源It；如果则 如果 其中，tpd1和tpd2分别代表电流脉冲平台区起始时间和终止时间；tpd1＝td1-t1·log1-VddRtotalImax_equation； 5选定任意位置，计算得到单粒子效应引发阱电势调制随时间的变化关系；重离子入射N阱区域时，计算任意待研究位置距离重离子入射位置与N阱阱接触中心之间连线的截距值dN,1,dN,2,...,dN,i,...,dN,M，选取截距值数组中最小的数值dN,i；如果dN,i＞fdNwell2，则默认待研究位置的阱电势始终保持在Vdd不变；如果dN,i≤fdNwell2，则分别求取截距点距离第i个N阱阱接触和重离子入射位置的距离，根据RNwell_act+Ract_loc＝RNwell1,i，对应求取RNwell_act和Ract_loc，构建等效电路，获得单粒子效应引发阱电势调制随时间的变化关系；其中，RNwell_act代表N阱阱接触与待研究位置之间的电阻；Ract_loc代表待研究位置与重离子入射位置之间的电阻；重离子入射P阱区域时，计算任意待研究位置距离重离子入射位置与P阱阱接触中心之间连线的截距值dP,1,dP,2,...,dP,j,...,dP,N，选取截距值数组中最小的数值dP,j；如果dP,j＞fdPwell2，则默认待研究位置的阱电势始终保持在0不变；如果dP,j≤fdPwell2，则分别求取截距点距离第j个P阱阱接触和重离子入射位置的距离，根据RPwell_act+Ract_loc＝RPwell2,j，对应求取RPwell_act和Ract_loc，构建等效电路，获得单粒子效应引发阱电势调制随时间的变化关系；其中，RPwell_act代表P阱阱接触与待研究位置之间的电阻；Ract_loc代表待研究位置与重离子入射位置之间的电阻。

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