[发明专利]LET值仿真方法及装置

说明书

本发明公开了一种LET值仿真方法，包括：建立器件模型，器件模型包含灵敏体积区域；建立粒子输运模型；设置粒子源、及粒子源中粒子入射LET值，向器件模型发射N个粒子；计算N个粒子在器件模型灵敏体积区域的沉积能量ΔE、径迹长度Δl，及在灵敏体积区域的有效LET值L_eff，L_eff计算公式为其中ρ为灵敏体积区域材料的密度。本发明提出的技术方案，通过建立器件模型及粒子输运模型，计算粒子在器件灵敏体积区域的有效LET值，缓解了采用粒子入射LET值计算单粒子翻转截面难以表征实际物理过程的技术问题。

技术领域

本发明涉及空间辐射效应技术领域，特别是涉及一种LET值仿真方法及装置。

背景技术

LET值(Line Energy Transfer，线性能量传输)在电子系统的单粒子翻转截面的计算中起到了至关重要的作用，粒子入射LET值被作为单粒子翻转截面参量。然而随着摩尔定律的发展，器件特征尺寸不断变小，器件内灵敏体积区域不断变小，粒子入射LET值作为单粒子翻转截面参量面临着诸多约束条件的限制。

第一，随着灵敏体积区域的变小，存储器的金属布线层增加，覆盖层增厚，粒子入射LET值相同时，单粒子翻转截面会存在较大差异，随着器件的变小这种差异更大。

第二，利用粒子入射LET值计算得到的粒子损失的能量，并不是入射粒子在灵敏体积区域内损失的能量，因为部分粒子可能穿过灵敏体积后，逃逸出所述灵敏体积区域，并未损失粒子的所有能量。

因此，采用粒子入射LET值计算单粒子翻转截面参量难以表征实际物理过程。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是在粒子入射LET值的基础上，提出一种LET值仿真方法及装置，计算粒子在器件模型灵敏体积区域的有效LET值。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种LET值仿真方法，包括：建立器件模型，器件模型包含灵敏体积区域；建立粒子输运模型；设置粒子源、及粒子源中粒子入射LET值，向器件模型发射N个粒子；计算N个粒子在器件模型灵敏体积区域的沉积能量ΔE、径迹长度Δl，及在灵敏体积区域的有效LET值L_eff，L_eff计算公式为其中ρ为灵敏体积区域材料的密度。

可选地，还包括：获取器件模型灵敏体积区域的临界能量；统计单粒子翻转事件总数N_SEU，其中一个粒子导致沉积能量大于临界能量时，记为一次单粒子翻转事件；计算单粒子翻转截面σ，其中A为粒子垂直入射范围内的器件模型表面积。

可选地，还包括：设置粒子源中粒子入射LET值为L₁…L_K，其中K＞1；计算单粒子翻转截面σ₁…σ_K，及在灵敏体积区域的有效LET值L_eff1…L_effK；设置曲线拟合模型，将L_eff1…L_effK与σ₁…σ_K的映射进行曲线拟合，获取器件模型的单粒子翻转的饱和截面σ_sat和LET阈值，其中σ_sat为所述粒子有效LET值趋近于无穷大时单粒子翻转截面的渐进值或饱和值，LET阈值为发生单粒子翻转所需的最小有效LET值。

可选地，曲线拟合模型为Weibull函数。

可选地，建立器件模型的步骤包括：根据器件的几何结构纵切图构建器件模型；或对器件进行切割，确定器件材料，利用扫描电子显微镜确定材料几何形状及尺寸，构建器件模型。

可选地，粒子输运模型包括：粒子与器件模型灵敏体积区域原子核内部反应，及粒子留在或逃逸出灵敏体积区域的过程。