基于RHBD技術(shù)的大容量抗輻照PROM的設(shè)計實現(xiàn).pdf

1、本研究基于深圳市國微電子有限公司研究開發(fā)的“大容量抗輻照PROM”項目。大容量抗輻照存儲器作為載人航天工程、星載計算機系統(tǒng)和武器裝備系統(tǒng)中的核心器件，其抗輻照性能直接影響到整個系統(tǒng)的可靠性。在項目設(shè)計過程中，對比分析了不同存儲單元的存儲原理和結(jié)構(gòu)，選擇具有天然抗輻照特性的反熔絲1T單元作為課題的基本存儲單元管；然后研究了不同存儲器的設(shè)計架構(gòu)，設(shè)計出符合課題要求的大容量PROM存儲器架構(gòu)，并據(jù)此設(shè)計了整體電路。
　　本文深入研究了輻

2、照機理和抗輻照加固設(shè)計方法，著重探討了輻照作用機理、單粒子效應(yīng)TCAD軟件建模、電路級抗輻照加固設(shè)計方法和仿真驗證方法。運用TCAD軟件對單粒子效應(yīng)進行了建模仿真研究，通過改變仿真條件，得到了一系列的脈沖電流。研究了不同寬長比NMOS管、不同LET值單粒子入射、不同入射角度和入射位置對瞬態(tài)脈沖寬度和幅值的影響，建立了單粒子效應(yīng)PWL瞬態(tài)脈沖電流仿真模型。在項目抗輻照加固設(shè)計過程中，從系統(tǒng)級、電路級、工藝級分別對芯片電路進行了抗輻照加固設(shè)

3、計。系統(tǒng)級抗輻照加固設(shè)計采用存儲單元單倍冗余設(shè)計和輸出數(shù)據(jù)一位糾錯二位檢錯(EDAC)設(shè)計；電路級抗輻照加固設(shè)計主要采用三模冗余加固設(shè)計、時間冗余加固設(shè)計、C單元加固設(shè)計和DICE加固設(shè)計四種方式綜合進行抗輻照加固設(shè)計，并且在電路關(guān)鍵節(jié)點增加電阻、引入耦合電容進行抗輻照加固；工藝級加固主要是采用適當?shù)陌鎴D設(shè)計規(guī)則和工藝來增強芯片抗輻照性能。為了驗證電路抗輻照加固的效果，根據(jù)建立的PWL瞬態(tài)脈沖電流模型對電路級加固技術(shù)進行了仿真驗證，通過