基于65nm體硅CMOS的8管鎖存器抗輻射版圖加固技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)隨著航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展，各國(guó)逐漸意識(shí)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(duì)于在太空環(huán)境中的航天器來(lái)說(shuō)，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(wèn)題，本課題重點(diǎn)研究了基于SMIC65nm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)

2、分析了版圖間距對(duì)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(jí)加固技術(shù)，電路級(jí)加固技術(shù)和版圖級(jí)加固技術(shù)等。為了精確的分析單粒子效應(yīng)對(duì)器件的影響，采用Synopsys Sentaurus TCAD(Technology Computer Aided Design

3、)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(duì)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(lái)研究單粒子效應(yīng)對(duì)器件特性的影響。
　　然后，本文分別對(duì)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(lái)研究器件間距對(duì)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(duì)65nm體硅CMO