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Flash芯片电流“尖峰”现象的脉冲激光试验

上官士鹏 朱翔 陈睿 马英起 李赛 韩建伟

上官士鹏, 朱翔, 陈睿, 等 . Flash芯片电流“尖峰”现象的脉冲激光试验[J]. 北京航空航天大学学报, 2021, 47(5): 961-966. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0082
引用本文: 上官士鹏, 朱翔, 陈睿, 等 . Flash芯片电流“尖峰”现象的脉冲激光试验[J]. 北京航空航天大学学报, 2021, 47(5): 961-966. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0082
SHANGGUAN Shipeng, ZHU Xiang, CHEN Rui, et al. Experimental results of high current spike in Flash chip by pulsed laser[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2021, 47(5): 961-966. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0082(in Chinese)
Citation: SHANGGUAN Shipeng, ZHU Xiang, CHEN Rui, et al. Experimental results of high current spike in Flash chip by pulsed laser[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2021, 47(5): 961-966. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0082(in Chinese)

Flash芯片电流“尖峰”现象的脉冲激光试验

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0082
基金项目: 

国家自然科学基金 11875060

详细信息
    作者简介:

    上官士鹏  男, 博士, 副研究员。主要研究方向: 半导体器件空间环境效应

    朱翔  男, 博士, 副研究员。主要研究方向: 半导体器件空间环境效应

    陈睿  男, 博士, 副研究员。主要研究方向: 半导体器件空间环境效应

    马英起  男, 博士, 副研究员。主要研究方向: 半导体器件空间环境效应

    李赛  女, 博士研究生。主要研究方向: 半导体器件空间环境效应

    韩建伟  男, 博士, 研究员。主要研究方向: 核物理

    通讯作者:

    上官士鹏, E-mail: shangguansp@nssc.ac.cn

  • 中图分类号: V221+.3

Experimental results of high current spike in Flash chip by pulsed laser

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 11875060

More Information
  • 摘要:

    利用皮秒脉冲激光单粒子效应试验装置研究了一款宇航级Flash芯片的电流“尖峰”(HCS)现象。利用激光准确定位的特点,确定电流“尖峰”是由芯片的电荷泵单元充放电引起的,不同的激光能量、入射位置会触发不同频率、相同幅值的电流“尖峰”现象,虽然电流“尖峰”发生的瞬间电流增大的现象与单粒子锁定效应表现一致,但机理完全不同。当激光能量足够高(对应于重离子LET值99.8 MeV·cm2/mg)时,在电荷泵的同一个敏感位置累积多次辐照不断触发芯片发生电流“尖峰”,芯片会因多次充放电而损坏。

     

  • 图 1  皮秒脉冲激光单粒子效应试验装置原理图

    Figure 1.  Schematic diagram of pico-second pulsed laser single event effect experimental facility

    图 2  试验步骤

    Figure 2.  Test process

    图 3  同一个位置HCS示波器不同显示分辨率的电流波形

    Figure 3.  Current waveform of same area caused HCS tested by different resolution of oscilloscope

    图 4  Flash芯片内部构造

    Figure 4.  Internal configuration of Flash chip

    图 5  不同激光能量下的芯片电流“尖峰”波形

    Figure 5.  Waveform of chip HCS caused by different laser energies

    图 6  等效电荷泵原理

    Figure 6.  Mechanism of equivalent charge pump

    图 7  电荷泵的位置n点触发的电流“尖峰”过程

    Figure 7.  HCS caused by different area n of charge pump

    表  1  被测试芯片参数

    Table  1.   Tested chip parameters

    类型 型号 厂商 质量等级 工艺尺寸 封装 工作电压 功耗电流
    Flash芯片 YB29LV160 复旦微电子科技有限公司 宇航级 0.13 μm COB 3.3 V < 1 mA(静态)
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-04
  • 录用日期:  2020-03-07
  • 网络出版日期:  2021-05-20

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