Методы и средства моделирования и оценки радиационной стойкости микросхем флэш памяти

• Автор: Васильев, Алексей Леонидович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

1.1. Современное состояние и перспективы развития энергонезависимой памяти для систем управления электронной аппаратуры военной и космической техники

1.2. Принципы работы ячеек флэш памяти

1.3. Схемотехнические и технологические особенности реализации ячеек микросхем флэш памяти.
1.4. Анализ методов и средств для обеспечения контроля работоспособности микросхем флэш памяти при радиационных испытаниях.

1.4.1. Методы контроля работоспособности флэш памяти при радиационных испытаниях.

1.4.2. Средства контроля работоспособности флэш памяти при радиационных испытаниях.

1.5. Выводы

Глава 2. Расчетноэкспериментальное моделирование радиационных отказов

ми кросхем флэш памяти .

2.1. Расчетноэкспериментальное моделирование микросхем флэш памяти к

дозовым эффектам.

2.1.1 .Основные дозовые эффекты в СБИС флэш памяти.
2.1.2.Механизмы потерн информации в СБИС флэш памяти.
2.1.3.Радиационные отказы схем управления
2.2. Моделирование сбоев при воздействии импульсного ионизирующего излучения
2.3. Исследование СБИС флэш памяти на воздействие отдельных ядерных частиц.
2.4. Выводы.
Глава 3. Влияние ионизирующего излучения на характеристики типовых представителей СБИС флэш памяти.
3.1.Дозовые эффекты
3.2. Локальные радиационные эффекты
3.3. Объемные ионизационные эффекты в микросхемах флэш памяти
3.4. Влияния отдельных радиационных макродефектов на работоспособность микросхем флэш памяти.
3.5. Выводы
Глава 4. Методическое обеспечение экспериментальных исследований радиационной стойкости микросхем флэш памяти.
4.1. Выбор рационального состава экспериментальных исследований
4.2. Особенности задания режимов и контроля параметров микросхем флэш памяти при экспериментальных исследованиях.
4.3. Особенности радиационных испытаний микросхем флэш памяти
4.4. Методическое обеспечение экспериментальных исследований на испытательных установках.
4.5. Выводы.
Глава 5. Аппаратнопрограммные средства для экспериментальных исследований радиационной стойкости микросхем флэш памяти
5.1. Анализ технических требований к экспериментальному оборудованию.
5.2. Методы контроля работоспособности СБИС флэш памяти при радиационных испытаниях
5.3. Аппаратнопрограммные средства экспериментального комплекса
5.4. Средства контроля параметров стабильности флэш памяти.
5.5. Выводы.
Список литературы


Пятая глава посвящена рассмотрению аппаратнопрограммных средств для экспериментальных исследований радиационной стойкости СБИС флэш памяти. Представлены различные технические и программные средства, разработанные автором. ГЛАВА 1. Современное развитие электронных систем управления аппаратуры военной и космической техники характеризуется все большим применением современных численных методов обработки информации, которые требуют широкого использования функционально сложных интегральных схем, в том числе, большой БИС и сверхбольшой СБИС степени интеграции. Как правило, все эти системы строятся по классической резервируемой архитектуре микропроцессорных систем с широким применением микросхем памяти, в том числе энергонезависимой. Стимулом для разработки нового энергонезависимого запоминающего устройства ЗУ в х годах послужила необходимость в увеличении объема ЗУ, при сохранении размеров конечного устройства, а также желание упростить работу с микросхемами ЗУ. Новый вид памяти должен был стать альтернативой существующим схемам, где накопленные данные стирались с помощью УФизлучения, а это требовало изъятия ЗУ с платы. Разработанные устройства типа флэш памяти отличались не только возможностью перепрограммирования без удаления из системы, но и довольно малыми размерами. ЭСГШЗУ тип ячейкитранзистора. ЭГГПЗУ, так и . Стирать
можно как блок, так и содержимое всей микросхемы сразу. Такая схема существенно снижает скорость записи небольших объмов данных в произвольные области памяти, однако значительно увеличивает быстродействие при последовательной записи данных большими порциями. Сегодня флэш память все чаще используется в микропроцессорных системах для хранения программных кодов, настроечных таблиц, больших массивов получаемых данных. Возможность перепрограммирования позволяет быстро и легко обновить системное программное обеспечение ПО. Еще одно применение флэш памяти хранение энергонезависимых данных, к которым необходимо обеспечить максимально быстрый доступ. Благодаря выше описанным качествам, флэш память широко распространена и области применения ее довольно разнообразны, начиная от простой бытовой техники и заканчивая сложными устройствами космической связи и военной техники. Современные системы управления электронной аппаратуры военной и космической техники включают в себя энергонезависимую память, которая обеспечивает хранение прикладного ПО, констант и некоторую другую дополнительную информацию, например, электронные карты звездного неба или местности. Если раньше эта информация хранилась на магнитных носителях, то в современных электронных системах предпочтение все больше отдается энергонезависимой памяти, реализованной на интегральных схемах. Флэш память используется как в виде отдельных интегральных схем, с большим количеством разных корпусов, так и в составе сложнофункциональных блоков и СБИС типа система на кристалле. Проведенный автором анализ о производителях флэш памяти говорит, что на рынке присутствую, как правило, крупные производители, которые имеют специализацию по производству определенных видов микросхем флэш ЗУ. К основным производителям стоит отнести I, , i, i, I . I., i . ИС памяти. Уже сейчас производители для поддержания постоянного роста объема памяти на кристалле отказываются от применения одноуровневых ячеек для проектных норм менее нм 1. Еще одной тенденцией в развитии микросхем флэш памяти становится применение новых материалов. Например, использование ТАНОБ ТаМАОзМйпс1еОхе8Шсоп ячеек и памяти на нанокристаллах, последний вид ЗУ обладает лучшими характеристиками по времени хранения информации, является потенциально более стойким к действию отдельных ядерных ОЯЧ частиц , по сравнению с другими видами флэш ЗУ и подходит для использования при современных топологических нормах производства. Как было сказано выше, благодаря своим характеристикам флэш память все чаще используется в космических программах и для военных применений, как правило, в составе микропроцессорной системы. Типичным элементом этих систем на основе флэш памяти является флэш диск , .