Субмикронные статические КМОП оперативные запоминающие устройства с повышенной сбоеустойчивостью к воздействию отдельных ядерных частиц

• Автор: Черкасов, Илья Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление
Оглавление.

Список терминов, условных обозначений и сокращений.

Введение

Цель и задачи диссертации.

Практическая значимость диссертации.

Глава 1. Шеститранзнсторные ячейки памяти с субмикронными проектными

нормами

1.1. Определение требовании к статическим ОЗУ с повышенной

сбоеустойчивостью к воздействию отдельных ядерных частиц.

1.2. Методика оценки минимального напряжения сохранения данных в КМОП СБИС ОЗУ

1.3. Результаты моделирования шеститранзисторных ячеек памяти с проектной нормой 0, мкм.
1.4. Результаты моделирования шеститранзисторных ячеек памяти с проектной нормой 0, мкм.
1.5. Разработка тестовых структур для проведения экспериментальных
исследований СБИС ОЗУ с субмикронными проектными нормами
Выводы.
Глава 2. Ячейки памяти с повышенной сбоеустойчивостью к воздействию отдельных ядерных частиц
2.1. Результаты моделирования ячеек памяти с повышенной сбоеустойчивостью
2.2. Обоснование выбора ячейки памяти для проектирования ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостью.
2.3. Разработка тестовых структур для проведения экспериментальных
исследований ячеек памяти с повышенной сбоеустойчивостью.
Выводы.
Глава 3. Особенности проектирования субмикронных КМОП статических ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостью к воздействию отдельных ядерных частиц.
3.1. Метод повышения сбоеустойчивости КМОП ОЗУ к воздействию отдельных ядерных частиц.
3.2. Блоки КЭШ ОЗУ с мерами по повышению сбоеустойчивости.
3.3. Методика расчета КМОП ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостью с учетом затрат площади на меры по повышению сбоеустойчивости
3.4. КНИ КМОП СБИС ОЗУ емкостью 2 Мбит с повышенной сбоеустойчивостью к воздействию отдельных ядерных частиц
Выводы.
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований тестовых макетных образцов
тестовых структур СБИС ОЗУ.
4.1. Состав тестовых структур на основе шеститранзисторных ячеек памяти.
4.2. Результаты экспериментальных исследований макетных образцов тестовых струкгур СБИС ОЗУ на основе шеститранзисторных ячеек памяти.
4.3. Состав тестовых структур на основе ячеек памяти с повышенной сбоеустойчивостью.
4.4. Результаты экспериментальных исследований макетных образцов тестовых структур СБИС ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостью
Выводы
Заключение.
Список использованной литературы


Данные библиотеки состоят из 0. Отечественной библиотеки с повышенной сбоеустойчивотыо к воздействию ОЯЧ нс существует. Переход на технологию кремний-на-изоляторе (КНИ) позволяет уменьшить сечение одиночных сбоев за счет уменьшения эффективной длины собирания заряда с трека частицы. Результаты исследования воздействия ТЗЧ на КНИ СБИС приведены в работах Петросянца К. О., Харитонова И. А. [, ], Musscau О. Fcrlet-Cavrois V. Gasiot G. Однако отсутствуют исследования эффективности применения схемотехнических методов повышения сбоеустойчивости для КНИ технологии. В ранее проведенных исследованиях широко описаны схемотехнические методы повышения сбоеустойчивости к воздействию отдельных ядерных частиц, но отсутствует сравнение эффективности данных методов особенно для субмикрониых КМОП процессов с проектными нормами 0, мкм и менее. Конструктивно-тонологические методы развиты для подавления дозовых эффектов и уменьшения вероятности проявления тиристорного эффекта. Необходимо развитие топологических методов повышения сбоеустойчивости субмикрониых ОЗУ к воздействию отдельных ядерных частиц. ОЗУ, изготовленных на российских и зарубежных фабриках. Данная работа направлена на решение научно-технической задачи разработки и развития методов проектирования статических оперативно-запоминающих устройств с повышенной сбоеустойчивостыо к воздействию отдельных ядсрных частиц для субмикронных проектных норм. Целыо диссертации является развитие методов проектирования субмикронных статических КМОП и КНИ ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостыо к воздействию отдельных ядерных частиц. Анализ тенденций развития схемотехнических и конструктивно-топологических методов повышения сбоеустойчивости субмикронных ОЗУ, применяемых в условиях воздействия отдельных ядсрных частиц, и обоснование наиболее перспективных методов повышения сбоеустойчивости. Обоснование выбора ячейки памяти для проектирования ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостыо по критериям сбое- и помехоустойчивости, быстродействию, потребляемой мощности, занимаемой площади. Разработка методических рекомендаций по проектированию тополоши ячеек памяти и блоков ОЗУ для встраиваемых приложений с повышенной сбоеустойчивостыо с проектными нормами 0, мкм и менее. Исследование и моделирование влияния экстремальных тепловых режимов эксплуатации на субмикронные СБИС ОЗУ. Развитие методики исследования минимального напряжения сохранения данных при воздействии экстремальных тепловых режимов эксплуатации. Методика расчета КМОП ОЗУ с повышенной сбосустойчивостыо к воздействию отдельных ядерных частиц с обоснованием коэффициентов затрат площади на схемотехнические и конструктивно-топологические методы повышения сбоеустойчивости КМОГ1 ОЗУ. Результаты сравнительного моделирования и экспериментальных исследований ячеек памяти для КМОГ1 СБИС ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостыо, свидетельствующие о высокой сбоеустойчивости ячеек памяти типа DICE и ГИТ к воздействию отдельных ядерных частиц и экстремальных тепловых режимов эксплуатации. Методика оценки минимального напряжения сохранения данных в КМОП СБИС ОЗУ при воздействии экстремальных тепловых режимов эксплуатации. Результаты сравнительного анализа и экспериментальных исследований вариантов КМОП ячеек памяти с разной организацией позволили обосновать применение ячеек памяти типа DICE, позволяющих обеспечить наибольший уровень сбоеустойчивости КМОП и КНИ КМОП ОЗУ с проектными нормами 0, мкм . Разработана библиотека базовых блоков КМОП ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостыо с проектной нормой 0, мкм на основе однопортовых и двухпортовых ячеек памяти типа DICE с пространственным разнесением чувствительных областей, контактами к подложке и n-карману и охранными кольцами в блоках управляющей логики. Разработана библиотека базовых элементов для проектирования ОЗУ с повышенной сбоеустойчивостыо по КИИ КМОП технологии с проектной нормой 0, мкм на основе DICE ячеек памяти с разнесением чувствительных областей и управляющей логики с методами но подавлению дозовых эффектов. Положения, выносим!