Applicazioni Industriali
delle sorgenti di Radiazioni Ionizzanti
(Charge Collection in MOSFETs
and SEU in SRAM)
Andrea Candelori
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare and Dipartimento di Fisica, Padova
1
Ion Induced Charge Collection in MOSFET
(Raccolta di carica dovuta all’impatto di uno ione in
un MOSFET)
2
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Uno ione incidente su un MOSFET in condizione OFF, può perturbare il campo elettrico interno al
dispositivo ed indurre un canale conduttivo (stato di conduzione) tra source e drain:
tale fenomeno viene chiamato Ion-triggered channeling ITC.
Layout del dispositivo
(MOSFET a canale n in condizione OFF:
VG<VT=0.9V)
per le simulazioni 3D
Layout del dispositivo
(singola giunzione p-n)
per le simulazioni 3D
Referenza: S. Velacheri, L. W. Massengill and S. E. Kerns, "Single-Event-Induced Charge Collection and Direct Channel
3
Conduction in Submicron MOSFETS“, IEEE TNS, vol. 41, n. 6, December 1994, pp. 2103-2111.
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Layout del dispositivo (MOSFET a canale n in condizione OFF: VGS<VT=0.9V) per le simulazioni 3D
e sue curve caratteristiche (IDS-VGS e IDS-VDS al variare di VGS)
4
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Q =q·n·L·r2
n=1019 e/h cm-3
r=0.15 m
Linear charge density
q n r 2 1.602 10 19 C 1019
L=0.5 m
e/h
pC
2
3
.
14
0
.
15
m
0
.
11
cm3
m
Carica generata: Q=q·n·L·r2=55 fC
MOSFET nella condizione OFF: VGS<VT
Risultato delle simulazioni: I.
Carica raccolta al drain: QD =59 fC>Q:
1) aumento della carica raccolta al drain (elettroni) rispetto alla giunzione
p-n (drain-bulk) e quindi dovuto alla presenza del source. Questa corrente
tenderebbe a scaricare un nodo floating carico positivamente connesso al
drain.
2) la corrente di substrato è negativa: la carica raccolta (lacune) dal
contatto di bulk è minore della carica raccolta dal contatto di drain;
3) la corrente al source è negativa (elettroni) ovvero si ha una corrente (di
5
drift di elettroni) uscente dal source che viene raccolta al drain.
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Q =q·n·L·r2
n=1019 e/h cm-3
r=0.15 m
Linear charge density
q n r 2 1.602 10 19 C 1019
L=0.5 m
e/h
pC
2
3
.
14
0
.
15
m
0
.
11
cm3
m
Carica generata: Q=q·n·L·r2=55 fC:
MOSFET nella condizione OFF: VGS<VT
Risultato delle simulazioni: II.
N+
P
N+
Potenziale nel canale alla profondità di 0.1 m:
1) Gli elettroni si muovono verso punti a potenziale crescente.
2) Le lacune si muovono verso punti a potenziale decrescente.
3) Dopo 1 ps dall’impatto dello ione la barriera di potenziale per gli
elettroni tra Source (O V) e Drain (3.3 V) è annullata (collasso del campo
elettrico per funneling nel MOSFET con conseguente corto circuito tra
source e drain), per cui si ha una corrente di drift di elettroni nel canale tra
source e drain: il MOSFET si viene a trovare in condizione ON. La
barriera di potenziale tra Source e Drain inizia a riformarsi dopo 19 ps
dall’impatto dello ione.
4) Il fenomeno è diverso da quello dell’attivazione del BJT parassita
source-emettitore (n), bulk-base (p), drain-collettore (n) con iniezione di
elettroni dall’emettitore (source) alla base (bulk) per diffusione e raccolta
6
al drain (collettore).
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Confronto della simulazioni tra MOSFET e giunzione p-n (bulk-drain)
Layout del dispositivo
(MOSFET a canale n in condizione OFF:
VG<VT=0.9V)
per le simulazioni 3D
Layout del dispositivo
(singola giunzione p-n)
per le simulazioni 3D
Carica generata dalo ione incidente Q= 55 fC
Carica raccolta all’impianto n+ (drain)
del MOSFET: Q= 59 fC
Carica raccolta all’impiato n+:
della giunzione p-n: Q= 49 fC
7
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Carica generata Q= 55 fC
Carica raccolta Q= 59 fC
All’aumentare del drogaggio del source, la carica raccolta
al drain del MOSFET aumenta rispetto ala carica raccolta
alla giunzione pn (dal 10% al 49%)
Carica raccolta Q= 49 fC
All’aumentare della lunghezza della traccia dello ione, e quindi della
carica generata dallo ione incidente, aumenta la carica raccolta al
drain del MOSFET rispetto alla carica raccolta dalla giunzione pn (dal
23 al 351%)
8
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
MOSFET a canale corto
MOSFET a canale lungo
L’effetto della formazione del canale conduttivo tra source e drain vale solo per i MOSFET a canale corto
N+
P
N+
N+
P
N+
9
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
MOSFET a canale corto
Carica generata Q= 55 fC
All’aumentare del drogaggio del source, la carica raccolta
al drain del MOSFET aumenta rispetto alla carica raccolta
all’impianto n+ della giunzione pn
(dal 10% al 49%)
MOSFET a canale lungo
Tale effetto non è rilevabile
nel caso di un MOSFET a canale lungo
10
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Effetto dell’inclinazione dello ione
Caratteristiche della simulazione
-Source doping: 5·1020 cm-3
-VS=0V VD=3 V VG=0V VB=0V
-Ion track length: 0.5 m
-Charge generated by the ion: Q=55 fC
N+
Carica raccolta al drain al variare
dell’angolo di incidenza dello ione
(la carica generata dallo ione è 55 fC)
P
N+
Potenziale nel canale alla profonsità di 11
1 m
per un angolo di incidenza dello ione di 45º
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Effetto dell’inclinazione dello ione
Caratteristiche della simulazione
-Source doping: 5·1020 cm-3
-VS=0V VD=3 V VG=0V VB=0V
-Ion track length: 0.5 m
-Charge generated by the ion: Q=55 fC
Carica raccolta al drain al variare
dell’angolo di incidenza dello ione
(la carica generata dallo ione è 55 fC)
Corrente ai contatti di Drain, Source e Substrato
12
per un angolo di incidenza dello ione di 45º
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
MOSFET a canale corto
Carica generata Q= 55 fC
All’aumentare dell’angolo di incidenza, la carica raccolta
al drain del MOSFET aumenta rispetto alla carica raccolta
all’impianto n+ della giunzione pn
(dal 46% al 470%)
MOSFET a canale lungo
Tale effetto non è rilevabile
nel caso di un MOSFET a canale lungo
13
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Uno ione incidente su un MOSFET in condizione OFF, può perturbare il campo elettrico interno al
dispositivo ed indurre un canale conduttivo (stato di conduzione) tra source e drain:
tale fenomeno viene chiamato Ion-triggered channeling ITC.
L’ITC avviene non solo se lo ione colpisce il drain del dispositivo ma anche se lo ione impatta sul
dispositivo al centro del canale.
Corrente ai contatti di Drain, Source e Substrato per uno ione che colpisce il dispositivo tra Source e
Drain. Drogaggio del Source 5·1020 cm-3. Carica raccolta dal drain 56 fC. Carica raccolta
dall’impianto p+ della giunzione p-n: 46 fC. Aumento della carica raccolta per il MOSFET rispetto 14
alla
giunzione p-n del 33%
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET
Conclusioni
-l’ITC (Ion-triggered channeling) è un processo che causa un aumento della carica raccolta al Drain del
MOSFET, rispetto alla carica generata dallo ione incidente o alla carica raccolta all’impianto p+ di una
giunzione p-n nelle medesime condizioni operative;
-l’ITC avviene nei MOSFET a canale corto sub-micrometrici, mentre non è osservabile nei MOSFET
con lunghezza del canale superiore al micrometro;
-a causa dell’impatto dello ione il campo elettrico all’interno del dispositivo viene perturbato: la barriera
di potenziale tra Source e Drain per un MOSFET in condizione OFF viene annullata, si presenta un
gradiente di potenziale tra Source e Drain che causa una corrente di drift di elettroni (per un MOSFET a
canale n) tra Source e Drain. Si viene quindi a creare un corto-circuito tra Source e Drain ed è come se il
MOSFET venisse a trovarsi nella condizione ON;
-all’aumentare dell’angolo di incidenza il fenomeno viene rafforzato;
-il fenomeno si verifica non solo se lo ione incide sul MOSFET al Drain, ma anche se lo ione incide sul
MOSFET al centro del canale.
15
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET: approfondimento
1) Fase di Funneling (1-10 ps): dopo 1 ps dall’impatto dello ione su un MOSFET a canale n in
condizione OFF (VS=VG=VB=0 e VD>0), la barriera di potenziale per gli elettroni tra Source e Drain si
annulla ed è presente un campo elettrico tra Source e Drain: il MOSFET viene a trovarsi in una
condizione di conduzione tra Source e Drain ovvero in condizione ON. Dopo 10 ps la barriera di
potenziale tra Source e Drain viene a riformarsi anche se la sua altezza è inferiore alle condizioni
stazionarie.
2) Fase Bipolare (10-50 ps): la corrente di elettroni tra Source e Drain continua a fluire anche dopo il
riformarsi della barriera di potenziale tra Source e Drain: gli elettroni infatti passano sulla barriera di
potenziale della giunzione p-n che si è riformata ma che è minore rispetto alle condizioni stazionarie. Il
meccanismo è analogo a quello della conduzione sottosoglia di un MOSFET, in cui gli elettroni
fluiscono (portatori minoritari) fluiscono tra source e drain superando la barriera di potenziale della
giunzione p-n del canale ovvero source- substrato (conduzione bipolare).
3) Fase di Diffusione (>50 ps). In questa fase è predominante la corrente di elettroni tra Source e Drain
dovuta alla diffusione dei portatori: tale corrente decresce nel tempo fino ad annullarsi con il reinstaurarsi delle condizioni di equilibrio.
Referenze: E. Takeda et al., “A Cross Section of -Particle-Induced Soft-Errors Phenomena in VLSI’s“, IEEE TNS, vol.
36, n. 11, November 1989, pp. 2567-2579, Section VIII; G. Gasiot, D. Giot and P. Roche, “Alpha-Induced Multiple Cell
166,
Upsets in Standard and Radiation Hardened SRAMs Manufactured in a 65 CMOS Technology“, IEEE TNS, vol. 53, n.
December 2006, pp. 3479-3486, Fig.12.
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET: approfondimento
1) Fase di Funneling (1-10 ps): dopo 1 ps dall’impatto dello ione su un MOSFET a canale n
in condizione OFF (VS=VG=VB=0 e VD>0), la barriera di potenziale per gli elettroni tra
Source e Drain si annulla ed è presente un campo elettrico tra Source e Drain: il MOSFET
viene a trovarsi in una condizione di conduzione tra Source e Drain ovvero in condizione
ON. Dopo 10 ps la barriera di potenziale tra Source e Drain viene a riformarsi anche se la
sua altezza è inferiore alle condizioni stazionarie.
17
Ion-triggered channeling (ITC) in MOSFET: approfondimento
2) Fase Bipolare (10-50 ps): la corrente di
elettroni tra Source e Drain continua a fluire
anche dopo il riformarsi della barriera di
potenziale tra Source e Drain: gli elettroni
infatti passano sulla barriera di potenziale
della giunzione p-n che si è riformata ma che
è minore rispetto alle condizioni stazionarie.
Il meccanismo è analogo a quello della
conduzione sottosoglia di un MOSFET, in cui
gli elettroni (portatori minoritari) fluiscono
tra source e drain superando la barriera di
potenziale della giunzione p-n sourcesubstrato (conduzione bipolare).
18
Giunzione p-n
Polarizzazione
diretta
Polarizzazione
inversa
19
BJT (Transistor bipolare a giunzione)
n
p
n
All’equilibrio termico
ni
2.25 10 20 cm 6
p
2.25 10 4 cm 3
16
3
n
10 cm
2
n
2.25 10 20 cm 6
p i
2.25 1014 cm 3
6
3
n
10 cm
2
20
BJT (Transistor bipolare a giunzione)
n
p
n
+
+
-
-
Entrambe le giunzioni polarizzate inversamente
ni
2.25 10 20 cm 6
p
2.25 10 4 cm 3
16
3
n
10 cm
2
pn ni
2
21
BJT (Transistor bipolare a giunzione)
n
p
n
Entrambe le giunzioni polarizzate direttamente
ni
2.25 10 20 cm 6
p
2.25 10 4 cm 3
16
3
n
10 cm
2
pn ni
2
22
BJT (Transistor bipolare a giunzione)
n
p
n
+
-
Giunzione BE polarizzata direttamente e giunzione BC polarizzata inversamente
ni
2.25 10 20 cm 6
p
2.25 10 4 cm 3
16
3
n
10 cm
2
pn ni
2
pn ni
2
23
BJT (Transistor bipolare a giunzione)
Diffusione
E: Emettitore
B: base
C: Collettore
Giunzione BE polarizzata direttamente:
i portatori minoritari (per la base) ovvero gli
elettroni (e) per diffusione attraversano la
regione di svuotamento emettitore-base e la
base fino a giungere alla regione di
svuotamento della giunzione base-collettore.
Drift
p
n
n
e
+
-
Giunzione BC polarizzata inversamente: tali
elettroni se raggiungono la regione di
svuotamento della giunzione BC per drift
possono raggiungere il collettore.
Referenza: R. Muller e T. I. Kamins, Dispositivi Elettronici nei circuiti intergrati, Bollati Boringhieri
24
Single Event Upset (SEU) in SRAM
25
MOSFET a canale p ed n con VG=VCC>0
VG,P-MOSFET=VCC>0 => OFF
S
VG,N-MOSFET=VCC>0 => ON
D
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/cmos/cmosdemo.html
26
MOSFET a canale p ed n con VG=VCC>0
VG,P-MOSFET=GND=0 => ON
S
VG,N-MOSFET=GND=0 => OFF
D
27
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/cmos/cmosdemo.html
CMOS Inverter
VG,P-MOSFET=VCC>0 => OFF
Da "1" a "0"
VG,N-MOSFET=VCC>0 => ON
VG,P-MOSFET= GND=0 => ON
Da "0" a "1"
VG,N-MOSFET = GND=0 => OFF
28
CMOS Inverter
S
VG,P-MOSFET=VCC>0 => OFF
Da "1" a "0"
D
VG,N-MOSFET=VCC>0 => ON
29
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/05-switched/40-cmos/inverter.html
CMOS Inverter
S
VG,P-MOSFET= GND=0 => ON
Da "0" a "1"
D
VG,N-MOSFET = GND=0 => OFF
30
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/05-switched/40-cmos/inverter.html
Memoria SRAM: operazione di scrittura "1"
Data line: write value "1" if high or "0" if low
Data line: Enable writing if low
Word line address selection if high
S
P-ON
S
P-OFF
Writing operation "1"
D
D
N-ON
N-OFF
Bit line
(written or
stored value "1")
Bit line
(written or
stored value "0")
31
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/05-switched/40-cmos/sramcell.html
Memoria SRAM: valore immagazzinato "1"
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
S
P-ON
S
P-OFF
Stored value "1"
D
D
N-OFF
Bit line
(floating)
N-ON
Bit line
(floating)
32
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/05-switched/40-cmos/sramcell.html
Memoria SRAM: valore immagazzinato "1": SEE (Parte 1a)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
S
P-ON
S
SEE: the p-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
P-OFF
Store value "1"
D
D
N-ON
N-OFF
Bit line
(floating)
Bit line
(floating)
33
Memoria SRAM: valore immagazzinato "1": SEE (Parte 2a)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
S
3a) P-OFF
SEE: the p-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
S
1) P-ON
Stored value from "1" to "0"
2) "H"
4) L
D
D
5) N-OFF
3b) N-ON
Bit line
(floating)
Bit line
(floating)
34
Memoria SRAM: valore immagazzinato "1": SEE (Parte 3a)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
S
SEE: the p-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
S
3) P-OFF
1) P-ON
Stored value from "1" to "0"
2) "H"
5) L
D
D
6) N-OFF
4) N-ON
Bit line
(floating)
Bit line
(floating)
35
Memoria SRAM: valore immagazzinato "1": SEE (Parte 4a)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
S
3) P-OFF
SEE: the p-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
S
1) P-ON
Stored value from "1" to "0"
2) "H"
5) L
D
D
6) N-OFF
4) N-ON
Bit line
(written or
stored value "0")
Bit line
(written or
stored value "1")
36
Memoria SRAM: operazione di scrittura "0"
Data line (Write value "1" if high or "0" if low)
Data line (Enable writing if low)
Word line address selection if high
S
S
P-OFF
P-ON
Writing operation "0"
D
Bit line
(written or
stored value "0")
D
N-ON
N-OFF
Bit line
(written or
stored value "1")
37
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/05-switched/40-cmos/sramcell.html
Memoria SRAM: valore immagazzinato "0"
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
S
P-OFF
S
P-ON
Stored value "0"
D
D
N-ON
Bit line
(floating)
N-OFF
Bit line
(floating)
38
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/05-switched/40-cmos/sramcell.html
Memoria SRAM: valore immagazzinato "0": SEE (Parte 1b)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
SEE: the n-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
S
P-OFF
S
P-ON
Stored value from "0" to "1"
D
D
N-ON
Bit line
(floating)
N-OFF
Bit line
(floating)
39
Memoria SRAM: valore immagazzinato "0": SEE (Parte 2b)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
SEE: the n-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
S
3a) P-ON
S
5) P-OFF
4) H
Stored value from "0" to "1"
D
2) “L"
D
1) N-ON
Bit line
(floating)
3a) N-OFF
Bit line
(floating)
40
Memoria SRAM: valore immagazzinato "0": SEE (Parte 3b)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
SEE: the n-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
S
3a) P-ON
S
5) P-OFF
4) H
Stored value from "0" to "1"
D
2) “L"
D
1) N-ON
Bit line
(floating)
3a) N-OFF
Bit line
(floating)
41
Memoria SRAM: valore immagazzinato "0": SEE (Parte 4b)
Data line: Write value "1" if high or "0" if low
Data line: enable writing if low
Word line address selection if high
SEE: the n-MOSFET
status changes from OFF to
ON: what happens?
S
3a) P-ON
S
5) P-OFF
4) H
Stored value from "0" to "1"
D
2) “L"
D
1) N-ON
Bit line
(written or
stored value "1")
3a) N-OFF
Bit line
(written or
stored value "0")
42
Memoria SRAM: valore immagazzinato "0": SEE (Parte 4b)
Esempio dell’andamento della tensione al drain per l’ n-MOSFET con il canale in condizione OFF a
seguito dell’impatto con uno ione: LET 40.5 MeV·cm2/mg sottosoglia.
43
Memoria SRAM: ricapitolazione I
La parte sensibile del dispositivo sono i MOSFET nello stato OFF: se un transistor
nello stato OFF a causa di un SEE va a portarsi anche temporaneamente nello stato ON si
può avere un SEU nella cella di memoria.
La sensibilità è maggiore per gli n-MOSFET.
44
Memoria SRAM: ricapitolazione II
La parte sensibile del dispositivo sono i MOSFET nello stato OFF: se un transistor
nello stato OFF a causa di un SEE va a portarsi anche temporaneamente nello stato ON si
può avere un SEU nella cella di memoria.
La sensibilità è maggiore per gli n-MOSFET.
45
Memoria SRAM: dallo Schematico al Layout
Schematico
NMOS access transistor
PMOS
Layout
NMOS
Inverter #1
Inverter #2
PMOS
NMOS
NMOS access transistor
46
Memoria SRAM: dal Layout alla simulazione 3D
Layout
NMOS access transistor
Simulazione 3D
NMOS access transistor
IEEE TNS, vol. 48, n. 6, December 2001, pp.1893-1903, "SEU-Sensitive Volumes in Bulk and SOI SRAMs From FirstPrinciples Calculations and Experiments", P. E. Dodd, M. R. Shaneyfelt, K. M. Horn, D. S. Walsh, G. L. Hash, T. A. Hill, B. L.
47
Draper, J. R. Schwank, F. W. Sexton, and P. S. Winokur.
Memoria SRAM: area del dispositivo sensibile (sezione d’urto)
PMOS-ON
PMOS-OFF
S D
D S
S D
D S
NMOS-OFF
NMOS-ON
NMOS access transistor
Quali sono le parti sensibili al SEU della
cella di memoria SRAM, all’aumentare del
valore di LET dello ione incidente?
48
Memoria SRAM: curva -LET dalle simulazioni
ON
OFF
OFF
ON
Upset cross section of the
device: value from a cell
multiplied by the number
of cells (256k)
49
Memoria SRAM: curva -LET simulazioni e dati sperimentali
Upset cross section of the
device: value from a cell
multiplied by the number
of cells (8k)
50
Memoria SRAM: analisi con un microfascio
LET dello ione incidente:16 MeV·cm2/mg.
Le regioni sensibili al SEU sono solo i drain degli n-MOSFET in condizione OFF.
ON
OFF
OFF
ON
Simulazione 3D
Microfascio
51
Memoria SRAM: analisi con un microbeam
ON
OFF
NMOS
access
PMOS
NMOS
ON
OFF
NMOS
access
OFF
ON
OFF
ON
ON
OFF
ON
OFF
NMOS
access
PMOS
NMOS
NMOS
access
52
OFF
ON
OFF
ON
Memoria SRAM: analisi con un microbeam
OFF
ON
NMOS
PMOS
ON
OFF
Micromapping della SRAM "TDSRAM05" in condizione di saturazione della sezione d’urto
(sat=0.06 cm2) con ioni aventi LET 14.6 MeV·cm2/mg. Il valore di sat=0.06 cm2 riportato a livello di singola
cella corrisponde a 0.06 cm2/491520=12.2 m2. L’area di una singola cella, che ha dimensione 7.45 m·6.1
m=45.4 m2 è evidenziata dal rettangolo tratteggiato.
I cerchi evidenziano la superficie delle regioni sensibili:
-le regioni sensibili in prossimità dei drain dei transistor n-MOSFET nelle p-well in condizione off;
-le regioni sensibili in prossimità dei source dei transistor p-MOSFET nelle n-well in condizione off;
53
(Le regioni sensibili hanno un diametro raggio di 1.5 m e uno spessore di 1-2m)
Memoria SRAM: come aumentare la resistenza alle radiazioni?
Utilizzo di tecniche di dissipazione (vanno contro il trend della tecnologia):
1) aumentare il valore del LET di soglia della curva di Weibull, aumentando le dimensioni dei
transistor della cella, e aumentando di conseguenza:
-la capacità di fornire corrente e la conduttanza: i transistor sono così in grado di fornire una
corrente addizionale in modo tale da mantenere lo stato logico iniziale anche a seguito della
perturbazione indotta dall’impatto dello ione;
-la capacità del nodo, in modo da diminuire le variazioni di tensione;
2) inserire dei resistori tra gli invertitori accoppiati della SRAM, in modo da aumentare il tempo di
ritardo RC.
54
Test
55
Test: domande 1-2
1)
Descrivi il fenomeno dell’ITC (Ion-Triggered-Channeling) in un MOSFET facendo
riferimento alla fase di funneling, alla fase bipolare e alla fase di diffusione.
2)
Descrivi il fenomeno del SEU (Single-Event-Upset) in una cella di memoria SRAM
realizzata con 2 MOSFET a canale p e 2 MOSFET a canale n, indicando le parti dei
transistor sensibili agli Effetti da Evento Singolo nel caso della transizione 10 e 01.
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Note
-Il materiale, la cui raccolta e organizzazione ha richiesto un notevole impegno, può
essere utilizzato liberamente per fini di studio e ricerca, se possibile citandone la
fonte e le referenze.
-Ringrazio tutti coloro che mi segnaleranno parti da correggere/migliorare.
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