本文關(guān)鍵詞：基于65nm體硅CMOS的8管鎖存器抗輻射版圖加固技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來隨著航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,各國逐漸意識到航天領(lǐng)域的重要性。航天事業(yè)的不斷進(jìn)步與集成電路的發(fā)展息息相關(guān)。對于在太空環(huán)境中的航天器來說,集成電路部分會(huì)受到高能粒子輻射的影響產(chǎn)生單粒子效應(yīng),導(dǎo)致航天器出現(xiàn)錯(cuò)誤甚至損壞。鎖存器作為集成電路中常用的存儲(chǔ)單元,并且在芯片中占有較大面積比例,因而更容易受到單粒子效應(yīng)的影響。為研究并解決這個(gè)問題,本課題重點(diǎn)研究了基于SMIC 65nm體硅CMOS工藝的抗輻射8管鎖存器單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)分析了版圖間距對單粒子效應(yīng)的影響,并采用保護(hù)環(huán)進(jìn)行抗輻射加固。仿真結(jié)果表明加固后的8管鎖存器單元具有良好的抗輻射效果。課題的主要工作如下：首先詳細(xì)介紹了輻射粒子的類型和輻射效應(yīng)產(chǎn)生的原理,并闡述了幾種現(xiàn)有的加固技術(shù),主要包括工藝級加固技術(shù),電路級加固技術(shù)和版圖級加固技術(shù)等。為了精確的分析單粒子效應(yīng)對器件的影響,采用Synopsys Sentaurus TCAD (Technology Computer Aided Design)工具進(jìn)行器件的物理建模,主要包括單管PMOS和NMOS,反相器以及8管鎖存器單元,并對反相器和8管鎖存器單元進(jìn)行不同線性能量(LET, Linear Energy Transfer)的粒子轟擊實(shí)驗(yàn),來研究單粒子效應(yīng)對器件特性的影響。然后,本文分別對正常間距和小間距的8管鎖存器單元進(jìn)行粒子轟擊實(shí)驗(yàn),來研究器件間距對單粒子效應(yīng)的影響,進(jìn)而確定合適的抗輻射版圖間距。最后,本文采用保護(hù)環(huán)版圖加固技術(shù)對65nm體硅CMOS工藝下的8管鎖存器進(jìn)行加固。并且采用三維TCAD物理模型和HSPICE仿真相結(jié)合的方式對加固前后的8管鎖存器單元進(jìn)行粒子轟擊混合仿真。仿真結(jié)果表明,該輻射加固設(shè)計(jì)取得了良好的抗單粒子翻轉(zhuǎn)效果,并且具有節(jié)省面積開銷和易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢,這對于8管鎖存器單元的抗輻射加固具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：TCAD 8管鎖存器 保護(hù)環(huán)
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN402
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 研究背景8-13
• 1.1.1 輻射環(huán)境8-9
• 1.1.2 電離輻射效應(yīng)9-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 電荷收集機(jī)理研究13
• 1.2.2 電路級模型研究13-14
• 1.2.3 脈沖測量研究14
• 1.2.4 加固技術(shù)研究14-18
• 1.3 課題研究內(nèi)容18
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 抗輻射加固技術(shù)基本原理19-27
• 2.1 工藝級加固19-22
• 2.1.1 絕緣襯底上硅加固技術(shù)19-21
• 2.1.2 三阱工藝加固技術(shù)21-22
• 2.2 電路級加固22-24
• 2.2.1 存儲(chǔ)電路加固22-23
• 2.2.2 組合電路加固23-24
• 2.3 版圖級加固24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于TCAD工具的相關(guān)器件建模27-43
• 3.1 Sentaurus TCAD簡介27
• 3.2 單管TCAD模型27-29
• 3.3 模型校準(zhǔn)29-35
• 3.4 反相器TCAD模型35-37
• 3.5 8管鎖存器TCAD模型37-41
• 3.6 小間距8管鎖存器TCAD模型41-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第四章 8管鎖存器版圖加固設(shè)計(jì)43-48
• 4.1 保護(hù)環(huán)版圖加固技術(shù)43
• 4.2 加固的8管鎖存器TCAD模型43-44
• 4.3 8管鎖存器版圖加固效果研究44-47
• 4.3.1 未加固的8管鎖存器混合仿真44-45
• 4.3.2 加固的8管鎖存器混仿45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 總結(jié)與展望48-50
• 5.1 研究總結(jié)48-49
• 5.2 工作展望49-50
• 圖表目錄50-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 致謝57

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  本文關(guān)鍵詞：基于65nm體硅CMOS的8管鎖存器抗輻射版圖加固技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：258695