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作者：李海松;王斌;杨博;蒋轶虎;高利军;杨靓;
单位：西安微电子技术研究所;
摘要：随着鳍式场效应晶体管(FinFET)在高辐射环境中的广泛应用，其在总剂量(TID)效应下的可靠性成为研究重点。基于14 nm体硅互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺FinFET标准单元，设计了一款TID效应实验验证电路。利用~(60)Co产生的γ射线研究了该验证电路的静态电流以及环振电路的环振频率和触发器电路的时序特性随辐照总剂量变化的情况，表征了FinFET工艺的本征抗辐射能力。实验结果表明，当辐照总剂量达到1 000 krad(Si)时，验证电路静态电流增大了121%,且整个过程基本呈线性趋势增长，增长斜率约为3.14μA/krad(Si);组合逻辑单元时序参数变化绝对值小于0.6%,时序逻辑单元CK到输出端的延迟时间变化绝对值小于1%。这主要归因于TID效应对FinFET的阈值电压和饱和电流影响较小，而对器件的亚阈值漏电流影响较大。该研究结果为先进工艺超大规模集成电路在空间辐射环境中的应用提供了一定的理论指导。
关键词：14 nm;;鳍式场效应晶体管(FinFET)工艺;;组合逻辑;;时序逻辑;;总剂量(TID)效应;;标准单元
基金资助：中国航天科技集团有限公司第九研究院青年拔尖人才资助项目(YY2023-035)
