Д. О. КОЛЬЦОВ, А. А. ПЕЧЕНКИН
Научный руководитель – А. И. ЧУМАКОВ, д. т.н., профессор
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ИС
К ВОЗДЕЙСТВИЮ ТЗЧ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ С ТЫЛЬНОЙ СТОРОНЫ КРИСТАЛЛА
Представлены результаты исследования чувствительности ИС к воздействию ТЗЧ при лазерном облучении с тыльной стороны кристалла. Произведено сравнение полученных результатов на примере ИС MT48LC8M16A2 с данными других исследований, по результатам которого получено удовлетворительное соответствие.
В настоящее время испытания ИС на стойкость к воздействию тяжелых заряженных частиц космического пространства с помощью лазерных имитаторов пикосекундной длительности находят все более широкое распространение [1]. Применение традиционной методики, основанной на облучении с лицевой стороны кристалла ИС, в ряде случаев затруднено или невозможно из-за конструктивных особенностей ИС, например, при наличии перевернутых кристаллов в корпусах.
В этом случае возможно применение альтернативной методики, облучая кристалл с тыльной стороны. В данной методике в дополнение к декапсуляции кристалла (т. к. требуется оптический доступ к поверхности испытуемого кристалла) необходимо в ряде случаев уменьшить толщину подложки кристалла ИС до величины 100 мкм с последующей зеркальной полировкой ее поверхности.
В настоящей работе представлены первые результаты использования подобной методике на примере исследования двух образцов микросхем динамической памяти MT48LC8M16A2. В связи с тем, что в данной ИС верхняя поверхность кристалла ИС покрыта компаундом, проведение испытаний на ускорителе ионов не представляется возможным.
Исследования проводились с использованием аппаратно-программного комплекса ПИКО-3, который обладает следующими характеристиками: точность перемещения по осям X, Y, Z − 0.1 мкм, длина волны 1064 нм, длительность импульса − 70 пс. В ходе работы проводилось сканирование кристалла ИС лазерным лучом с тыльной стороны кристалла с целью локализации областей возникновения тиристорных эффектов. Сканирование производилось по траектории «змейка», с шагом 30 мкм.
Результаты исследований показали, что ячейки ДОЗУ не подвержены тиристорному эффекту, но, тем не менее, эти эффекты в ИС имеют место в периферийных схемах (рис. 1). С применением методики локального облучения [2] была оценена величина порога возникновения тиристорного эффекта, которая составила 30 МэВ×см2/мг. Результат практически совпадает со значением 36 МэВ×см2/мг, полученным в работе [3].
Рис. 1. Карта возникновения тиристорных эффектов в ИС MT48LC8M16A2
Исследование радиационной стойкости ИС к воздействию ТЗЧ при лазерном облучении с тыльной стороны кристалла является перспективным направлением, позволяющим улучшить эффективность оценки параметров чувствительности ИС. В дальнейшем планируется проведение сравнительных экспериментальных исследований испытаний при облучении ИС с лицевой и тыльной сторон кристаллов.
Список литературы
1. Чумаков космической радиации на ИС. М.: Радио и связь, 20с.
2. , , Яненко оценки параметров чувствительности ИС к тиристорному эффекту при воздействии отдельных ядерных частиц/ Микроэлектроника, 2008, том 37, № 1, с. 45-51.
3. Blasko S. Study of Single Event effects in electronic components, AMS Note DAQ-GSI-2 8 July 2001
