Разработка моделей и алгоритмов статистического анализа влияния дестабилизирующих воздействий на МЭУ

• Автор: Калмыков, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 144 с. : ил

Введение
1. Повышение эффективности проектирования Ч У на этане конструкторского проектирования на основе моделирования дестабилизирующих воздействий

. 1 Анализ тенденций развития современных микроэлектронных

устройств

1.2 Средства решения задачи анализа влияния дестабилизирующих

воздействий на МЭУ в современных системах проектирования

1.3 остановка задачи статистического анализа влияния

дестабилизирующих воздействий

2. Моделирование характеристик МЭУ при влиянии дсст абил и з и ру юших воздействи й

2.1 Анализ и выбор методов решения задачи статистического моделирования МЭУ с учетом дестабилизирующих воздействий

2.2 Математическое обеспечение задачи анализа тепловых характеристик МЭУ

2.3 Математическое обеспечение задачи анализа помехоустойчивости МЭУ
2.4 Математическое обеспечение задачи анализа влияния радиационного воздействия на МЭУ
2.5 Основные проектные процедуры статистического анализа влияния дестабилизирующих факторов на МЭУ
2.6 Выводы
3. Разработка и обоснование алгоритмов анализа влияния дестабилизирующих воздействий на МЭУ
3.1 Обобщенный алгоритм анализа влияния дестабилизирующих воздействий на МЭУ
3.2 Алгоритмизация задачи анализа и обеспечения требуемых тепловых характеристик МЭУ
3.3 Алгоритмизация задачи анализа помехоустойчивости МЭУ
3.4 Алгоритмизация задачи анализа влияния радиационного воздействия на МЭУ
3.5 Выводы
4. Разработка программного обеспечения статистического моделирования микроэлектронных устройств с учетом дестабилизирующих воздействий
4.1 Структура и состав программного обеспечения
4.2 Исследование эффективности разработанного программною обеспечения при проектировании МЭУ
4.3 Внедрение разработанною программного обеспечения
4.4 Выводы
Заключение
Список литературы


Sun Microsystems Corp. Texas Instruments []. I Ipoueccop фирмы Hitachi представляет собой -разрядный микропроцессор, изготовленный по экспериментальной 0,3 мкм БиКМО! МГц и при напряжении питания 3,3 обеспечивает производительность млн. I млн. МОП транзисторов и около 1 млн. В настоящее время ведущие зарубежные фирмы Hitachi, Fujitsu, Microelectronics, Motorola выпускают БиКМОП изделия с 1,0-0,8 мкм проектными нормами и для ОЗУ емкостью 1 и 4 Мбит освоили 0. Из всех технологий, которыми владеют российские предприятия микроэлектроники, ведущее положение в производстве ИС в настоящее время занимают КМОП-технологня ( %). Примем в ближайшие годы KMOII и биполярные технологии почти сохранят свои позиции за счет расширения внутреннего рынка сбыта аналоговых ИС. Можно ожидать, что через 2-3 года такие новые технологии как БиКМОП, КБиКМОП и другие будут завоевывать свою долю рынка и через несколько лет они достигнут десятков процентов от общего объема производства ИС. Совершенствование технологического процесса производства МЭУ позволило постоянно увеличивать количество интегрированных транзисторов в пределах одной и той же площади кристалла. Таким образом, одной из тенденций микроминиатюризации является интеграция электронных схем, т. Так как в современных МЭУ расстояние между элементами резко уменьшены, а сами элементы размещаются на подложке, проводимость и диэлектрическая проницаемость которой намного больше, чем у воздуха, эго приводит к усилению связи между элементами. Анализ современных публикаций в журналах, таких как «Радиотехника», «ТИИЭР», «Электроника» и т. J, а на этой основе и в функциональном и конструкторском проектировании [1,4, ], появление новых конструкций [-] усиливают необходимость реализации эффективного теплоотвода в существующих и перспективных МЭУ. По мнению ученых [, 9], физические пределы в развитии устройств микроэлектроники достигнут своих критических значений уже в первом десятилетии XXI века. Ожидается появление ИС с топологическими нормами порядка 0. Рост степени интеграции и уменьшение топологической нормы приводит к возникновению «тирании межсоединений». Для преодоления «тирании межсоединений» разрабатываются вертикальные структуры, в которых стараются разместить максимум элементов в минимальном пространстве. Технология "кремний на диэлектрике" открывает определенные перспективы вертикальной интеграции и позволяет получать многоярусные транзисторные структуры. Предполагается, что трехмерные ИС будут иметь высокие быстродействие и плотность упаковки элементов, станут многофункциональными. В связи с возрастающей сложностью МЭУ, особое внимание необходимо уделить решению задач возникновения взаимных помех элементов и паразитных наводок между слоями, большой потребляемой мощности и необходимости охлаждения МЭУ, анализу радиационной стойкости устройств, для этого необходимо совершенствовать САПР МЭУ, которые позволяют сократить сроки разработки, повысить качество проектирования, разрабатывать устройства, минуя процесс натурного макетирования. Воздействие радиационных излучений приводит к структурным изменениям материалов, входящих в состав МЭУ, возникновению ионизации, разогреву, появлению наведенной радиоактивности и многим другим явлениям, нарушающим физические и химические процессы в микроэлектронных устройствах. Результатами этих воздействий могут быть обратимые и необратимые изменения параметров элементов, приводящие к полной или частичной потере работоспособности устройства в целом [, , ]. Как обьскт проектирования МЭУ представляют собой системы нанпые-шей степени сложности, поэтому при их проектировании широко используется принцип декомпозиции, в соответствии с которым проектирование МЭУ разделяется на ряд структурных иерархических уровней и аспектов (функциональный, конструкторский, технологический) [1,2,4]. Процесс сквозного проектирования МЭУ делится на этапы [1. СП); функционально-логическое проектирование (ФЛЛ); схемотехническое проектирование (Сх); конструкторско-топологическое проектирование (КТ).