[发明专利]一种单粒子辐照效应仿真方法

说明书

本发明公开一种单粒子辐照效应仿真方法，应用于单粒子辐照效应仿真技术领域，针对现有技术中存在的单粒子共享效应仿真研究的模型建模复杂，不便于电荷共享效应的系统化分析的问题；本发明所基于的各器件模型所有MOS结构均可由某一MOS结构旋转得到，降低了工艺尺寸变化更改MOS结构的难度，本发明实现了同时更改旋转角度和旋转个数即可改变器件模型的MOS结构数，有利于器件模型的扩展和单粒子电荷共享效应的系统化研究。

技术领域

本发明属于计算机与集成电路领域，特别涉及一种适用于航空电子中单粒子辐照效应仿真技术。

背景技术

空间中存在着各种各样的粒子辐射，当粒子辐射到半导体器件单元时，粒子在运行轨道上产生大量的电子-空穴对，这些电子-空穴对在电场作用下被敏感节点收集，继而引起单粒子效应。对于6T SRAM这样采用两对互补对称的存储单元，当单粒子引发的瞬态电流达到一定程度时，将引发单元逻辑状态的翻转。为了防止单粒子效应对电路的影响，很多加固方法被应用到电路中，比如用DICE SRAM代替6T SRAM、“保护漏”结构的加入。然而，随着器件工艺尺寸的降低，数字电路单元也变得越来越小，粒子入射数字电路可能使多个单元受到影响，之前很多基于大尺寸工艺的加固方法已经失效。因此，为了减少单粒子效应对电路的功能和稳定性的影响，研究单粒子电荷共享效应具有重要意义。

现有的单粒子电荷共享的TCAD仿真研究中，采用的是建立一定MOS结构数量的器件模型，然后在一定MOS数量的器件模型上进行研究。

这类器件可以研究MOS结构固定的条件下，单粒子在不同条件下对MOS结构电流、电压、电荷收集等的影响，并以此研究单粒子电荷共享效应。这种模型的缺点有：由于单粒子电荷共享效应与工艺相关，工艺种类的不断增多使得需要重新建立模型，这种模型需要对各MOS结构一一重新定义，建模复杂；工艺尺寸的减小，同一影响范围内包含的单元数在增加，单粒子共享效应仿真研究的模型也变得复杂，不便于电荷共享效应的系统化分析。所以，这种模型建模复杂且不便于对电荷共享效应的系统化研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种单粒子辐照效应仿真方法，建立所有MOS结构均可由某一MOS结构旋转得到的研究模型，基于该研究模型进行仿真，有利于器件模型的扩展和单粒子电荷共享效应的系统化研究。

本发明采用的技术方案之一为：一种MOS结构的器件模型构建方法，所述器件模型包括：1M器件模型和非1M器件模型；

所述1M器件模型只有一个MOS结构，该MOS结构远离栅极一侧的漏极边缘与一个半径为r圆心为O的圆相切，所述1M器件模型的MOS结构的位置为非1M器件模型的MOS结构位置提供基准；

所述非1M器件模型包括大于1个的MOS结构，其中一个MOS结构的位置与1M器件模型的MOS结构的位置对应一致，所述非1M器件模型的所有MOS结构远离栅极一侧的漏极边缘均与所述半径为r圆心为O的圆相切。

进一步地，所述非1M器件模型中的任意一个MOS结构由相邻MOS结构绕圆心O旋转某一角度得到。

进一步地，非1M器件模型中任意相邻的两个MOS结构与圆心O连线的夹角相同。

进一步地，半径r为变量。

进一步地，所述1M器件模型构建过程为：

A1、使用仿真工具建立初始器件模型；所述初始器件模型包括一个MOS结构；

A2、将初始器件模型与所选工艺进行器件校准；

A3、将完成校准后的初始器件模型作为1M器件模型。

进一步地，所述非1M器件模型构建过程为：