随着半导体技术的发展,为了抑制短沟道效应、减少漏电流,具有三维结构的Fin FET器件应运而生,并且已逐渐成为集成电路产业中的主流工艺。然而随着集成电路集成度的增大、供电电压的降低、节点电容的减小等因素的影响,辐射效应成为其可靠性的关键威胁,特别是因单粒子效应的影响而发生瞬态脉冲、逻辑状态翻转等软错误。因此,对Fin FET器件单粒子效应的仿真模拟以及试验研究刻不容缓。本文基于Sentaurus TCAD软件,重点分析了14nm Bulk/SOI Fin FET器件单粒子瞬态特性、相邻14nm Bulk Fin FET器件的电荷共享效应对单粒子瞬态特性的影响。同时,对智能手机搭载的7nm Fin FET处理器芯片进行大气中子辐照试验。本文主要工作如下:1、利用Sentaurus TCAD软件,基于14nm SRAM芯片的反向分析数据,搭建14nm Bulk/SOI Fin FET器件结构模型,对两种不同工艺的Fin FET器件进行不同入射参数及不同偏置的单粒子瞬态特性仿真。仿真结果表明:重离子的入射位置、入射角度、入射深度、LET(线性能量传输)值以及离子束的特征半径,均对两种工艺Fin FET器件的单粒子瞬态有相应影响;漏区中心为器件的敏感区,且敏感区与平面器件相比较小。进一步,相比Bulk Fin FFET器件,SOI工艺由于埋氧层的物理隔离,抑制了扩散收集机制和漏斗效应。因此,SOI工艺Fin FET器件产生的单粒子瞬态脉冲电流较少,抗单粒子能力较强。2、搭建相邻两个14nm Bulk Fin FET器件结构模型,基于电荷共享效应分析研究单粒子瞬态特性。仿真结果表明:改变器件间距、重离子的入射位置、入射深度以及入射角度,由于同一衬底的电荷共享效应,相邻Fin FET器件也会产生较微弱的单粒子瞬态脉冲,且相邻Fin FET器件脉冲峰值出现的时间比被直接入射器件晚;相邻器件的脉冲峰值与被直接入射器件产生的脉冲峰值相比减小了2个数量级。3、对智能手机搭载的7nm Fin FET处理器芯片进行大气中子辐照试验,通过辐照过后智能手机输出的异常情况分析,初步验证中子辐照产生的单粒子效应对7nm Fin FET处理器芯片及手机系统的存储功能、音频播放功能等会造成影响。