随着中国综合国力的进一步提升,航天航空器材和武器装备对国产抗辐射芯片的需求越来越迫切。抗辐射集成电路和辐射效应的研究吸引着越来越多的学者们加入其中,同时也成为了该领域研究的重点课题之一。随着纳米CMOS集成电路的不断发展,半导体器件的辐射效应特性也发生着多方面的变化,其中以单粒子瞬态尤为明显。到纳米工艺下,单粒子瞬态(SET)已经成为了辐射电路中系统软错误出现的主要来源,同时也是新纳米工艺下集成电路抗辐射加固的研究重点。在纳米CMOS集成电路中,器件的特征尺寸更小、集成密度更大、节点相距更近。这使得单个高能粒子的入射可能导致多个节点的电荷收集,使SET的产生机理与以往的研究相比会出现许多新的情况,SET在传播中也随之出现一些新的现象。单粒子导致的多节点电荷共享现象,将可能出现单粒子多瞬态(SEMT)和单粒子脉冲窄化(SET Quenching),这些在65nm CMOS集成电路中已成为普遍现象。在新工艺节点下,单粒子多瞬态的研究工作变得日益重要,研究价值也越发的明显。本文将针对SEMT的试验测试技术展开一系列的研究工作,解决了新工艺节点下SEMT试验表征的技术问题。本文提出了一种新型单粒子多瞬态测试系统,并且在65nm工艺下设计了测试芯片,通过重离子辐射试验证明了此测试系统在SEMT试验研究方面的可行性,在解决SEMT试验表征技术问题方面是一个创新。关于SEMT测试系统的研究,本文做了一些具体研究工作,并取得了一定的研究成果:⑴提出了一种SEMT测量电路。本文在单链SET测量技术的研究基础之上,提出了一种新型SEMT测量电路。此测量电路既保证了单个SET的测量精度,又实现了多SET的同时捕获,实现了SEMT的高精度自触发扫描捕获。这种SEMT测量电路对时序控制要求严格,并且还进行了抗辐射加固设计。⑵设计了新的轰击单元。以往的SET研究都是以反相器链作为被测电路,根据不同的研究目的在版图和电路方面做相应的处理。为了将PMOS器件和NMOS器件中的SEMT分别表征,本文设计了P-hit和N-hit轰击单元;为了研究源极注入效应在多节点电荷共享收集中的作用,提出了改进型的P-hit和N-hit轰击单元。⑶提出了一种SEMT被测电路结构。依据以往的研究经验,提出了一种纵向交错布局的多短链SEMT被测电路结构。试验结果表明,该电路结构既保证了SEMT产生的合理性,又保证了单个SET测量的精确性。⑷实现了SEMT测试芯片,并设计了地面辐射试验测试系统。将研究提出的SEMT测量电路和被测电路在65nm体硅CMOS工艺下实现了SEMT测试芯片,并且成功流片。在以往的辐射试验研究基础之上,针对SEMT测试芯片的辐射试验设计了具体的试验测试系统,并完成了一次重离子辐射试验。试验结果表明:此SEMT测试系统完全能够实现纳米CMOS电路中SEMT的试验表征,这将为SEMT的研究提供新的试验方法,为进一步深入研究纳米电路中单粒子瞬态提供了有效地研究手段和科学地试验依据。