Caracterización de eventos únicos de alteraciones celulares en una SRAM endurecida contra la radiación en una tecnología CMOS a granel de 40 nm
Autores: Yang, Guoqing; Yu, Junting; Zhang, Jincheng; Liu, Xiangyuan; Chen, Qiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Caracterización de eventos únicos de alteraciones celulares en una SRAM endurecida contra la radiación en una tecnología CMOS a granel de 40 nm
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Gran cantidad
Circuitos integrados
Memoria de acceso aleatorio estática
Alteraciones de una sola celda
Alteraciones de múltiples celdas
Detección de errores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Una gran cantidad de datos necesita ser almacenada en circuitos integrados cuando los datos están siendo procesados. Los circuitos integrados contienen una gran cantidad de memoria de acceso aleatorio estático (SRAM) debido a su alto nivel de integración y velocidad. Las unidades de SRAM deben ser lo más pequeñas posible para lograr una mayor densidad de almacenamiento. En este trabajo, se prueban las características de las alteraciones de celda única (SCUs) y de múltiples celdas (MCUs) en un SRAM personalizado completo para una tecnología de nodo de 40 nm de CMOS a granel, y se utilizan partículas de Ge (transferencia de energía lineal (LET) = 37,3 MeV cm/mg), Cl (LET = 13,1 MeV cm/mg), Al (LET = 8,6 MeV cm/mg), O (LET = 3,1 MeV cm/mg) y Li (LET = 0,5 MeV cm/mg). Los resultados de la prueba muestran que los eventos totales de alteración de celda única son 2,000,147, 1,124,269, 413,100, 311,311 y 47,815 bajo la irradiación de Ge, Cl, Al, O y Li, respectivamente. Además, debido al mecanismo de reversión de alteración de evento único, las alteraciones de múltiples celdas disminuyen significativamente. Los eventos totales de alteración de múltiples celdas son 10, 4, 0, 0 y 0 bajo la irradiación de Ge, Cl, Al, O y Li, respectivamente. Hay muchas alteraciones de celda única que aparecen bajo la exposición a Ge, Cl, Al, O y Li. El número aumenta con el aumento de LET, lo que significa que los contactos de pozo aún necesitan optimización en el SRAM personalizado completo. El espaciado cercano de los contactos de pozo o el aumento de contactos son los enfoques utilizados para drenar rápidamente los portadores en exceso, y la detección y corrección de errores (EDAC) se utiliza para la tecnología SRAM. Las características muestran que las SCUs se han convertido en una fuente principal de errores suaves para el SRAM personalizado completo. Combinar el espaciado cercano de los contactos de pozo con la detección y corrección de errores (EDAC) y un esquema de ingeniería de pozos se utiliza para reducir las alteraciones de celda única, aunque hay algunas MCUs que son inevitables. Los esquemas diseñados para resistir la radiación deben ser mejorados aún más.
Descripción
Una gran cantidad de datos necesita ser almacenada en circuitos integrados cuando los datos están siendo procesados. Los circuitos integrados contienen una gran cantidad de memoria de acceso aleatorio estático (SRAM) debido a su alto nivel de integración y velocidad. Las unidades de SRAM deben ser lo más pequeñas posible para lograr una mayor densidad de almacenamiento. En este trabajo, se prueban las características de las alteraciones de celda única (SCUs) y de múltiples celdas (MCUs) en un SRAM personalizado completo para una tecnología de nodo de 40 nm de CMOS a granel, y se utilizan partículas de Ge (transferencia de energía lineal (LET) = 37,3 MeV cm/mg), Cl (LET = 13,1 MeV cm/mg), Al (LET = 8,6 MeV cm/mg), O (LET = 3,1 MeV cm/mg) y Li (LET = 0,5 MeV cm/mg). Los resultados de la prueba muestran que los eventos totales de alteración de celda única son 2,000,147, 1,124,269, 413,100, 311,311 y 47,815 bajo la irradiación de Ge, Cl, Al, O y Li, respectivamente. Además, debido al mecanismo de reversión de alteración de evento único, las alteraciones de múltiples celdas disminuyen significativamente. Los eventos totales de alteración de múltiples celdas son 10, 4, 0, 0 y 0 bajo la irradiación de Ge, Cl, Al, O y Li, respectivamente. Hay muchas alteraciones de celda única que aparecen bajo la exposición a Ge, Cl, Al, O y Li. El número aumenta con el aumento de LET, lo que significa que los contactos de pozo aún necesitan optimización en el SRAM personalizado completo. El espaciado cercano de los contactos de pozo o el aumento de contactos son los enfoques utilizados para drenar rápidamente los portadores en exceso, y la detección y corrección de errores (EDAC) se utiliza para la tecnología SRAM. Las características muestran que las SCUs se han convertido en una fuente principal de errores suaves para el SRAM personalizado completo. Combinar el espaciado cercano de los contactos de pozo con la detección y corrección de errores (EDAC) y un esquema de ingeniería de pozos se utiliza para reducir las alteraciones de celda única, aunque hay algunas MCUs que son inevitables. Los esquemas diseñados para resistir la radiación deben ser mejorados aún más.