22nm FDSOI工艺SRAM单粒子效应的重离子实验研究

摘要

针对22 nm全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)工艺静态随机存储器(SRAM)开展了重离子实验,对比了不同加固设计的FDSOI SRAM的抗单粒子翻转(SEU)和多单元翻转(MCU)能力,分析了读写错误致存储阵列MCU的效应表征和作用机制,揭示了衬底偏置对FDSOI SRAM SEU敏感性的影响机理。研究结果表明:对5款被测FDSOI SRAM而言,抗SEU能力由弱到强依次为八管加固型SRAM2、冗余加固型SRAM1、双互锁结构(DICE)型SRAM3或SRAM4、双DICE型SRAM5;3款DICE型FDSOI SRAM的存储阵列自身抗MCU性能优于其他两款SRAM;虽然DICE型FDSOI SRAM的存储阵列自身抗MCU能力强,但读写错误致存储阵列MCU的影响不可忽略,且该影响随SRAM工作频率的提高愈加严重;衬底偏置通过对寄生双极放大效应的控制来影响FDSOI SRAM的SEU敏感性。