90 nm浮柵型P-FLASH器件總劑量電離輻射效應研究

朱少立，湯偲愉，劉國柱，曹立超，洪根深，吳建偉，鄭若成

（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214035）

1 引言

非易失性存儲器特別是FLASH存儲器具有高速度、大容量、低功耗以及高可靠性等特點，目前，FLASH存儲器已經逐步應用于衛星遙感、航天探測等對可靠性要求十分嚴格的輻照空間應用中[1]。基于航空航天特殊應用的需求，應用于航天領域的FLASH存儲器必須對其進行全面的輻射效應研究和抗輻射性能評估，從而確定其在各種輻射效應下的性能和電參數信息以及抗輻射等級。空間輻射引起的總劑量效應是電子器件在空間應用中需要面對的最重要的問題之一，對FLASH存儲器進行總劑量效應研究和地面模擬試驗具有重要的價值和意義[2]。隨著FLASH型固態存儲器在航空/航天領域的不斷增加，國內外對FLASH存儲器均進行了一系列的總劑量效應研究[3-6]，包括NAND/NOR型FLASH型存儲器及FLASH單元的總劑量效應研究。自20世紀80年代以來，國內也陸續開展了一系列針對FLASH的總劑量效應研究[7-8]，但這些研究主要是針對FLASH固態存儲器，而對于FLASH器件單元總劑量效應的研究相對較少。

本文基于商用FLASH工藝，研究了90 nm P-Channel FLASH器件抗總劑量能力，重點探究了浮柵型P-FLASH單元隨總劑量的變化規律及編程擦除時間對浮柵型P-FLASH單元抗總劑量能力的影響。

2 原理及實驗

2.1 原理

浮柵型P-FLASH器件編程與擦除分別采用帶帶隧穿誘導產生熱電子注入及F-N隧穿效應機理，其編程及擦除機理如下。

2.1.1 編程

浮柵型P-FLASH器件采用帶帶隧穿誘導產生熱電子注入的編程方式，其器件剖面圖及電子注入機理能帶分析如圖1所示。……