大气中子及α粒子对芯片软错误的贡献趋势

作者:余淇睿; 张战刚; 李斌; 吴朝晖; 雷志锋; 彭超
来源:电子与封装, 2023, 23(08): 74-80.
DOI:10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0103

摘要

在先进工艺集成电路中,高能中子、热中子和α粒子造成的软错误愈发受到关注。研究了150 nm至16 nm Fin FET工艺节点器件在大气环境中的单粒子效应。随着工艺节点的缩小,高能中子引起的单粒子翻转截面和软错误率整体上均呈下降趋势。高能中子引起的软错误率在各个节点中均占据主导地位。热中子在45 nm工艺节点下对软错误率有明显贡献,由其与W塞中所包含的10B核反应引起。α粒子在先进器件中的贡献整体出现下降趋势,在40 nm工艺节点下出现极小值。此外,16 nm工艺节点下Fin FET结构的引入使集成电路的软错误率下降了一个数量级。

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