книги / Элементы свербольших интегральных схем
..pdf
лей, воздействующих на область запоминающего конденсатора* уменьшается на 1 ... 2 порядка по сравнению с числом носителей в структурах на р-подложке; во столько же раз снижается и ча стота сбоев.
Замена шин У я+-типа металлическими также повышает устой чивость к a-излучению, так как протяженные области л+-шин яв ляются «коллекторами» неосновных носителей, генерируемых а- частицами.
Третье направление заключается в применении органических полиимидных покрытий, защищающих .кристалл от воздействия a-излучения материалов корпуса. Покрытие толщиной 50 мкм может снизить частоту сбоев на 2... 3 порядка [40]. Однако пол ностью сбои не устраняются, так как остается излучение самого кремния и металлических проводников. Поэтому проблема обес печения бессбойной работы должна решаться комплексно — соче танием защитных покрытий с использованием соответствующих конструкций структур.
Из рассмотренных в п. 3.1.2 четырех типов структур наимень шую устойчивость к a-излучению имеет структура с двухслойным поликремнием (рис. 3.2). Структура с танталовыми конденсато рами (рис. 3.5) имеет повышенную устойчивость из-за большей запоминающей емкости. Если структуру с пленочным конденса тором дополнить скрытым p-слоем (рис. 3.4, слой 5), то ее ус тойчивость повысится еще на один-два порядка. Элемент с ис пользованием емкости р+-п+ перехода (рис. 3.6) имеет высокую устойчивость как из-за большей емкости, так и из-за существова ния скрытого слоя 4 р+-типа. В элементе с модулируемым поро гом (рис. 3.7) генерируемые электроны и дырки не могут проник нуть в поверхностный слой 1 и изменить хранимый там заряд* так как электроны захватываются потенциальной ямой слоя 2 и уходят в я+-области истока и стока, а для дырок слой 2 представ ляет собой потенциальный барьер. Так как толщина слоя хране ния 1 очень мала (порядка 0,2 мкм), то число генерируемых в нем носителей ничтожно. Это дает снижение частоты сбоев в 100 раз по сравнению со структурой на рис. 3.2 [22].
3.2. ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИЧЕСКИХ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ С ПРОИЗВОЛЬНОЙ ВЫБОРКОЙ
Наиболее распространенными являются запоминающие эле менты, в основе которых лежит симметричный триггер с перек рестными связями. В 6-транзисторном элементе [22] (рис. 3.14) транзисторы VT1, VT2 образуют триггер, транзисторы VT3, VT4 со встроенным каналом являются нагрузочными, а транзисторы VT5 и VT6 управляющими. В режиме хранения они закрыты и триггер отключен от шин столбца. В режиме выборки подается импульс на шину X, отпирающий транзисторы VT5, VT6. При за писи на одну из шин У подается напряжение лог. 0, а на другую напряжение лог. 1, в результате чего элемент устанавливается в
72
