本发明专利技术提供一种三维单片集成电路单粒子效应的仿真方法及装置，方法包括：创建目标器件对应的三维单片集成电路模型；为每层电路结构模型创建对应的能量沉积模型；基于目标入射粒子对各能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各层电路结构模型对应的目标LET；基于目标入射粒子、各层电路结构模型对应的目标线性能量转移值对三维单片集成电路模型进行单粒子效应仿真；如此，对每层电路结构模型均创建对应的能量沉积模型，对各能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各层电路结构模型对应的目标LET，再对三维单片集成电路模型进行单粒子效应仿真，确保仿真结果精准，根据仿真结果对三维单片集成电路的结构及参数进行调整，提高电路的可靠性。可靠性。可靠性。
A simulation method and device for single event effect of three-dimensional monolithic integrated circuits
【技术实现步骤摘要】
一种三维单片集成电路单粒子效应的仿真方法及装置
[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种三维单片集成电路单粒子效应的仿真方法及装置。
技术介绍
[0002]随着晶体管规模的不断缩小，互连延迟变得不可忽视，三维单片(M3D，monolithic 3D)集成被认为是解决摩尔定律物理局限性的有效途径之一。该技术使每层都能以晶体管尺度按顺序堆叠，与传统的平面集成相比，M3D集成可以在减少互连长度和功耗的前提下实现更高的集成密度。因此，M3D技术在集成电路领域具有广阔的应用前景。
[0003]然而，辐射环境处于我们生活的地球以及太空、宇宙中，应用在不同辐射环境下的集成电路和电子器件有可能出现相应的辐射效应，比如单粒子效应。以单粒子效应的单粒子翻转(SEU，Single iventUpset)类型来说，单粒子翻转引起的软错误会严重影响航空电子产品的可靠性，特别是静态随机存储器(SRAM，Static Random
‑
Access Memory)的可靠性。因此为了提高三维单片集成电路的可靠性，需要对三维单片集成电路进行仿真，进而能根据仿真结果来提高电子产品的可靠性。
[0004]相关技术中，大多数研究还集中在二维集成SRAM中的单粒子效应，因此，提出一种可实现对三维单片集成电路单粒子效应仿真的方法已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供了一种三维单片集成电路单粒子效应的仿真方法及装置，用于解决现有技术中无法有效地对三维单片集成电路单粒子效应进行仿真，进而无法提高三维单片集成电路可靠性的技术问题。
[0006]本专利技术提供一种三维单片集成电路单粒子效应的仿真方法，所述方法包括：
[0007]创建目标器件对应的三维单片集成电路模型，所述三维单片集成电路模型至少包括两层电路结构模型；
[0008]为所述每层电路结构模型创建对应的能量沉积模型；
[0009]确定目标入射粒子，基于所述目标入射粒子对各所述能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各层所述电路结构模型对应的目标线性能量转移值；
[0010]基于所述目标入射粒子、各层所述电路结构模型对应的目标线性能量转移值对所述三维单片集成电路模型进行单粒子效应仿真。
[0011]可选的，当所述三维单片集成电路模型包括两层电路结构模型时，所述三维单片集成电路模型包括：
[0012]衬底；
[0013]第一埋氧层，位于所述衬底的上方；
[0014]第一有源区，位于所述第一埋氧层的上方；
[0015]中间层电介质层，位于所述第一有源区的上方；
[0016]第二埋氧层，位于所述中间层电介质层的上方；
[0017]第二有源区，位于所述第二埋氧层的上方。
[0018]可选的，所述三维单片集成电路模型包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一PMOS管及第二PMOS管；其中，
[0019]所述第一NMOS管、所述第二NMOS管、所述第三NMOS管及所述第四NMOS管位于所述第二有源区内；
[0020]所述第一PMOS管及所述第二PMOS管位于所述第一有源区内。
[0021]可选的，所述对所述每层电路结构模型创建对应的能量沉积模型，包括：
[0022]针对任一层所述电路结构模型，确定对应的目标能量沉积区域；所述目标能量沉积区域的中心与对应电路结构模型中MOS管的漏极中心同心；
[0023]针对任一所述目标能量沉积区域，确定所述目标能量沉积区域的目标半径。
[0024]可选的，所述确定所述目标能量沉积区域，包括：
[0025]针对任一层所述电路结构模型，确定所述能量沉积区域的最大参考半径及最小参考半径；
[0026]在所述最大参考半径及所述最小参考半径之间建立半径差为1nm的多个参考沉积能量区域；
[0027]按照所述参考能量沉积区域半径从小到大的顺序，依次对所述能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各所述参考能量沉积区域对应的参考沉积能量；
[0028]当确定所述参考沉积能量小于最小沉积能量时，获得对应的目标参考能量沉积区域，所述目标参考能量沉积区域为所述目标能量沉积区域；其中，所述最小沉积能量为3.6eV。
[0029]本专利技术还提供一种三维单片集成电路单粒子效应的仿真装置，所述装置包括：
[0030]第一创建单元，用于创建目标器件对应的三维单片集成电路模型，所述三维单片集成电路模型至少包括两层电路结构模型；
[0031]第二创建单元，用于对所述每层电路结构模型创建对应的能量沉积模型；
[0032]第一仿真单元，用于确定目标入射粒子，基于所述目标入射粒子对各所述能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各层所述电路结构模型对应的目标线性能量转移值；
[0033]第二仿真单元，用于基于所述目标入射粒子、各层所述电路结构模型对应的目标线性能量转移值对所述三维单片集成电路模型进行单粒子效应仿真。
[0034]可选的，当所述三维单片集成电路模型包括两层电路结构模型时，所述三维单片集成电路模型包括：
[0035]衬底；
[0036]第一埋氧层，位于所述衬底的上方；
[0037]第一有源区，位于所述第一埋氧层的上方；
[0038]中间层电介质层，位于所述第一埋氧层的上方；
[0039]第二埋氧层，位于所述中间层电介质层的上方；
[0040]第二有源区，位于所述第二埋氧层的上方。
[0041]可选的，所述三维单片集成电路模型包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、
第四NMOS管、第一PMOS管及第二PMOS管；其中，
[0042]所述第一NMOS管、所述第二NMOS管、所述第三NMOS管及所述第四NMOS管位于所述第二有源区内；
[0043]所述第一PMOS管及所述第二PMOS管位于所述第一有源区内。
[0044]可选的，所述第二创建单元具体用于：
[0045]针对任一层所述电路结构模型，确定对应的目标能量沉积区域；所述目标能量沉积区域的中心与对应电路结构模型中MOS管的漏极中心同心；
[0046]针对任一所述目标能量沉积区域，确定所述目标能量沉积区域的半径。
[0047]可选的，所述第二创建单元具体用于：
[0048]针对任一层所述电路结构模型，确定所述能量沉积区域的最大参考半径及最小参考半径；
[0049]在所述最大参考半径及所述最小参考半径之间建立半径差为1nm的多个参考沉积能量区域；
[0050]按照所述参考能量沉积区域半径从小到大的顺序，依次对所述能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各所述参考能量沉积区域对应的参考沉积能量；
[0051]当确定所述参考沉积能量小于最小沉积能量时，获得对应的目标参考能量沉积区域，所述目标参考本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维单片集成电路单粒子效应的仿真方法，其特征在于，所述方法包括：创建目标器件对应的三维单片集成电路模型，所述三维单片集成电路模型至少包括两层电路结构模型；为所述每层电路结构模型创建对应的能量沉积模型；确定目标入射粒子，基于所述目标入射粒子对各所述能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各层所述电路结构模型对应的目标线性能量转移值；基于所述目标入射粒子、各层所述电路结构模型对应的目标线性能量转移值对所述三维单片集成电路模型进行单粒子效应仿真。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述三维单片集成电路模型包括两层电路结构模型时，所述三维单片集成电路模型包括：衬底；第一埋氧层，位于所述衬底的上方；第一有源区，位于所述第一埋氧层的上方；中间层电介质层，位于所述第一有源区的上方；第二埋氧层，位于所述中间层电介质层的上方；第二有源区，位于所述第二埋氧层的上方。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三维单片集成电路模型包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一PMOS管及第二PMOS管；其中，所述第一NMOS管、所述第二NMOS管、所述第三NMOS管及所述第四NMOS管位于所述第二有源区内；所述第一PMOS管及所述第二PMOS管位于所述第一有源区内。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为所述每层电路结构模型创建对应的能量沉积模型，包括：针对任一层所述电路结构模型，确定对应的目标能量沉积区域；所述目标能量沉积区域的中心与对应电路结构模型中MOS管的漏极中心同心；针对任一所述目标能量沉积区域，确定所述目标能量沉积区域的目标半径。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标能量沉积区域，包括：针对任一层所述电路结构模型，确定所述能量沉积区域的最大参考半径及最小参考半径；在所述最大参考半径及所述最小参考半径之间建立半径差为1nm的多个参考沉积能量区域；按照所述参考能量沉积区域半径从小到大的顺序，依次对所述能量沉积模型进行能量沉积仿真，获得各所述参考能量沉积区域对应的参考沉积能量；当确定所述参考沉积能量小于最小沉积能量时，获得对应的目标参考能量沉积区域，所述目标参考能量沉积区域为所述目标能量沉积区域；其中，所述最小沉积能量为3.6eV。6.一种三维单片集成电路单粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凡宇，张军军，李博，滕瑞，刘海南，赵发展，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。