基于65nm体硅CMOS工艺的SRAM单元抗辐照加固研究

发布时间：2024-04-20 18:20

　　在集成电路(Integrated Circuit,IC)产业飞速发展的当今,工艺制程不断缩减,行业对器件的电路性能和工作可靠性等需求不断提升,而航空航天、国防军工等尖端领域所面临的辐射环境却愈加复杂、多变,这就使得对IC器件做抗辐照加固设计变得必要而迫切。这其中,静态随机存储器(Static Random-Access Memory,SRAM)以其自身特殊性能和需求成为了IC的重要组成部分并占据着现代芯片大量的面积比重,同时,受其自身结构的影响,SRAM存储单元对单粒子效应(Single Event Eff ect,SEE)却十分敏感。因此,对SRAM单元做抗辐照加固设计就显得尤为重要。以Quatro-10T结构为代表的加固型SRAM因其较好的性能表现被广泛运用在抗辐照领域,但其仍有很大的性能提升空间。本文在其基础上优化并提出了一种新型抗辐照SRAM单元结构,主要工作内容如下:(1)本文基于经典Quatro-1OT单元结构,研究并提出了一种新型体硅工艺读写分离模式的SRAM存储单元(Radiation Harden By Quatro,RHBQ)。在电路级层面,采用双端写入、单端读取的...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?ＮＧＤＣ对３５颗故障卫星的原因统计??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｃａｕｓｅ?ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?３５?ｆａｕｌｔｙ?ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ?ｂｙ?ＮＧＤＣ??

——存储器，越来越多地占据着芯片的面积比重，并在２０１４年这一??比例就高达９０％以上［９１统计趋势如下图１－２所示。??芯片模块面积占比??Ｓ?＿三＿＿??ｉ?１?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１９９９年?２００２年?２００５年?２００８年?２０１１?年?２０１４?年??■存储器单元面....

图１－３国内外抗辐照芯片产品示例??－－

ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ－Ｏｎ－Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）工艺的多款容量从?２５６Ｋｂｉｔ（ＨＸ６２５６、ＨＬＸ６２５６、ＨＸ６３５６）??到６４Ｍ?ｂｉｔ（ＨＸＳＲ０６４３２）不等的性能卓越的抗辐照ＳＲＡＭｌ１Ｇ］，代表产品展示及性??能如下图１－３、表１－１所本。??（ａ）?Ａｅｒｏ....

图２－１空间辖射环境模拟图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｓｐａｃｅ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍａｐ??

护与加固机制。就目前研究发现来看，主要分为三大类高能粒子辐射源，分别为：??银河宇宙射线（Ｇａｌａｃｔｉｃ?Ｃｏｓｍｉｃ?Ｒａｙｓ，?ＧＣＲ）、太阳宇宙射线（Ｓｏｌａｒ?Ｃｏｓｍｉｃ?Ｒａｙｓ，??ＳＣＲ）以及地球辐射带，如图２－１模拟所示：??图２－１空间辖射环境模拟图??Ｆｉ....

图２－２?ＮＡＳＡ提供的地球辐射带截面能谱示意图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｍａｐ?ｏｆ?ｅａｒｔｈ＇ｓ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｚｏｎｅ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｂｙ?ＮＡＳＡ??

之为Ｖａｎ?Ａｌｌｅｎ辐射带。其中，按照离地球的空间距离又被分为内辐射带和外辐??射带，在向阳面和背阳面各有一个区［１４］。美航局（Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ?Ｓｐａｃｅ??Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，?ＮＡＳＡ）就曾提供过地球辐射带的截面能谱示意图，如下图２－２....

本文编号：3959795