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《西安电子科技大学》 2018年
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基于0.13微米CMOS工艺抗辐射加固单元库设计及验证

李响  
【摘要】:随着航天技术的快速发展,面对复杂的空间辐射环境,如何将应用于太空的集成电路进行抗辐射加固已成为我们必须克服的课题。标准单元库的抗辐射能力直接影响着电路的性能。标准单元库作为设计与工艺的桥梁,不得不在标准单元库的设计中考虑可制造性。因此设计建立具有抗辐射能力的单元库对于缩短应用于太空的集成电路设计周期,提高工作效率至关重要。传统的抗辐射加固设计手段单一,不具备可复用性,设计一次成功率较低,导致设计周期过长、可靠性低,失去产品竞争力。本文通过对总剂量效应和单粒子效应机理研究,结合多年抗辐射加固设计经验,根据晶圆代工厂提供的设计规范、设计流程以及单元库单元的性能指标等要求,采用抗辐射加固技术和可靠性设计技术,提出了完成0.13微米抗辐射加固标准单元库的设计方法,同时优化了标准单元库的建立流程和设计方法。利用模型库进行仿真验证,形成单元库版图,经过工艺流片通过测试和辐射试验进行电参数和抗辐射性能的验证,通过已建立的抗辐射加固库设计一个具有抗辐射能力的集成电路,利用实验电路的设计验证该库的有效性,使之能够为设计0.13微米CMOS抗辐射加固数字集成电路提供设计平台,为实现大规模抗辐射加固集成电路的设计奠定基础。本文论述的抗辐照单元库设计方法,可以协助集成电路设计人员,在版图设计阶段模拟出可能存在的实际制造的问题,提供了一系列的技术优势以及设计创新,有助于集成电路设计可靠性的提高,具有较强的实际意义,一定程度上缩短了整个项目设计周期。本文设计利用已有抗辐射加固设和可靠性设计出PCM版图,在国内成熟的0.13微米商用工艺线上能够稳定可靠的进行生产,通过测试及抗辐射实验,验证该抗辐射加固标准单元库的有效性,最终完成了0.13微米抗辐射加固标准单元库的建立。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TN432

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