65nm体硅CMOS工艺下单粒子瞬态效应加固方法的研究
[Abstract]:As the core of aeronautical spacecraft, integrated circuit will produce all kinds of radiation effects under the action of various radiation sources because of the particularity of its application, which will lead to the failure of spacecraft. There are many kinds of failure mechanisms of integrated circuits caused by radiation effect. For latch, flip-flop and other timing units, high energy particles bombarding sensitive nodes in the radiation environment will deposit a large number of charges on the incident trajectory, which are collected by the circuit, resulting in a reversal of the storage state of the unit. The single particle flip effect (Single-Event Upset,SEU) is formed. For combinational logic circuits, the charge deposited by incident particles is collected by sensitive nodes to produce transient voltage impulses, which propagate down the data path and may be collected by sequential units, which eventually lead to the destruction of the state of the circuit. The transient effect of single particle (Single-EventTransient,SET) is formed. With the development of integrated circuit technology, the improvement of integration and the increase of working frequency, the soft error caused by SET in high frequency circuit of nano-process gradually dominates and becomes the main failure mode of integrated circuit. In this paper, based on 65nm bulk silicon CMOS process, the main factor affecting the soft error rate of integrated circuits, SET, is studied, and the corresponding feasible reinforcement method is put forward. The simulation results show that the reinforcement method proposed in this paper can effectively reduce the pulse width of SET and then reduce the possibility of soft error caused by SET. The design of anti-irradiation reinforcement integrated circuit has certain guiding significance in theory. The main contents of this paper are as follows: (1) making full use of the existing research results at home and abroad, we have a certain understanding of the mechanism of single particle transient effect in theory, on the basis of which we use Synopsys TCAD 3D computer aided analysis and simulation means. The simulation results show that the understanding of SET effect is deepened and the feasible method of anti-SET effect is put forward. (2) this paper is based on the existing SET reinforcement method by adjusting the size of recovery pipe. In this paper, a reinforcement method is proposed to split the bombarded transistors into two small size transistors in parallel, and considering the application requirements of high function and low power integrated circuits and the complexity of the actual radiation environment, the incident energy is different. The incident angle and different voltage are simulated respectively. the results show that this reinforcement method can effectively reduce the SET pulse width without affecting the normal operation of the circuit. The reinforcement effect is realized. (3) on the basis of the first reinforcement method, another reinforcement method using two transistors in series is proposed in this paper. The simulation results show that this method can effectively reduce the amplitude of SET pulse. It has certain significance for the research of anti-SET reinforcement.
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V443;TN40
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,本文编号:2496784
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