【摘 要】
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现代航天器要求集成电路具有高性能、高可靠性、低功耗的特点。单粒子翻转是单粒子效应在存储部件中的表现形式。触发器的抗单粒子翻转能力直接决定了集成电路的抗辐射能力,有效克服单粒子翻转对于宇航电子器件的稳定工作至关重要。本文针对65、40和28纳米工艺下触发器单粒子翻转效应,在对现有的加固方法进行试验和评估的基础上,对敏感节点进行了针对性加固。主要取得以下成果:1)通过重离子试验,发现40纳米体硅工艺下
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现代航天器要求集成电路具有高性能、高可靠性、低功耗的特点。单粒子翻转是单粒子效应在存储部件中的表现形式。触发器的抗单粒子翻转能力直接决定了集成电路的抗辐射能力,有效克服单粒子翻转对于宇航电子器件的稳定工作至关重要。本文针对65、40和28纳米工艺下触发器单粒子翻转效应,在对现有的加固方法进行试验和评估的基础上,对敏感节点进行了针对性加固。主要取得以下成果:1)通过重离子试验,发现40纳米体硅工艺下带复位端的DICE触发器由三级串联NMOS结构引发了不均衡翻转的问题。本文提出通过降低三级串联NMOS结构中晶体管阈值电压,提升了三级串联NMOS结构的驱动能力,达到增强了带复位端的DICE触发器的抗单粒子翻转能力的效果。2)通过重离子试验,发现在28纳米体硅工艺下的DICE触发器存在敏感节点。本文提出在DICE触发器中使用C~2MOS主从连接结构,达到提升该工艺节点下DICE触发器抗翻转能力的效果。3)开发了基于SPICE模拟的自动化敏感节点检测工具和基于gds版图的TCAD模型自动化生成算法。两种工具极大地节约了SPICE模拟和生成三维TCAD模型的时间和人力成本,为批量化、大规模的标准化模拟奠定了坚实的技术基础。
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