С уменьшением размеров транзисторов возникают условия, когда удар одной частицы затрагивает сразу несколько транзисторов в составе ячейки памяти. Вследствие этого при моделировании недостаточно учитывать один транзистор, в который непосредственно попадает частица. В работе рассмотрена полноразмерная 3D-модель двух n-канальных транзисторов, являющихся частью 6T-ячейки памяти, в которую ударяет заряженная частица. Предложен способ моделирования удара частицы, который позволяет рассчитать в TCAD-симуляторе импульс тока после удара, а в SPICE-симуляторе с применением SPICE-моделей - реакцию схемы ячейки памяти на удар. Данный способ дает возможность объединить преимущества TCAD- и SPICE-расчетов и добиться соответствия между точностью и скоростью проведения моделирования. Рассмотрены вопросы определения параметров TCAD-модели удара частицы, возникновения импульса тока после удара частицы рядом с транзистором во включенном состоянии, а также влияния тока этого транзистора на работу ячейки памяти. Предложен прием задания в TCAD-симуляторе сложных профилей распределения носителей заряда, индуцированных ударом частицы. Проведено моделирование нескольких случаев удара частиц с разными значением LET (Linear Energy Transfer) и показан пример определения критического значения LET для 6T-ячейки статической памяти с проектными нормами 28 нм. Подобранные параметры физической структуры транзистора позволяют моделировать характеристики транзисторов, произведенных по КМОП-технологии с проектными нормами 28 нм.

With a decrease in the size of transistors, the conditions arise when the impact of one particle affects several transistors in the composition of a memory cell. Therefore during simulation it is not sufficient to take account for one transistor directly hit by a particle. In this work, a full-size 3D model of two n-channel transistors that are part of a 6T memory cell into which the charged particle enters is considered. A particle impact simulation procedure is proposed that makes it possible to calculate in TCAD simulator the current pulse after the impact and in SPICE simulator, using SPICE models, the memory cell circuit response to the impact. This procedure allows for combination of TCAD and SPICE calculations advantages and for a good compromise between accuracy and simulation speed. The issues of determining the parameters of the TCAD model of a particle impact, as well as the occurrence of a current pulse after a particle impact near a transistor in the on state, along with the effect of the current of this transistor on the operation of a memory cell, are considered. A technique of specifying in TCAD simulator the complex distribution profiles of charge carriers induced by particle impact is proposed. Several cases of particle impact with different LET (Linear Energy Transfer) values have been simulated and an example of determining the critical LET for a 6T SRAM cell with a design code of 28 nm has been shown. The tailored parameters of transistor physical structure make it possible to simulate the characteristics of transistors manufactured using CMOS 28nm technology node.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 6 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=7821>.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. Т. 28, № 6, 2023. — (12 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://elibrary.ru/contents.asp?id=55172113>.