Стандартные программы позволяют моделировать КМОП-микросхемы с учетом воздействия радиации на активные элементы. Однако применение таких программ при моделировании микросхем с учетом одиночных радиационных эффектов (ОРЭ) не отличается эффективностью в основном из-за сложности эквивалентных схем, описывающих ОРЭ. Предложена техника описания ОРЭ с применением П-образной аппроксимации реального вида ионизационных токов в p - n -переходах, что позволяет задавать эти токи в виде исходных данных. Аппроксимированные значения токов отдельно вычисляются с помощью программы TCAD Sentaurus для набора типовых элементов и хранятся в виде библиотеки. При моделировании ОРЭ в КМОП-микросхемах с автоматически синтезированной топологией на основе функциональной библиотеки использованы метки двух типов, которыми снабжены библиотечные элементы. Метки первого типа присваиваются на постоянной основе всем библиотечным элементам при создании библиотеки, метки второго типа - на этапе функционального описания проектируемой микросхемы. Рассмотренный подход упрощает работу наиболее распространенных синтезаторов, которые допускают манипулирование библиотечными элементами, что предпочтительнее. Субъективный фактор при выборе меток библиотечных элементов оправдан при выявлении слабых мест в конструкции микросхемы и при оценке реакции КМОП-микросхемы на ОРЭ в этих местах.
Литература
1. High-performance SPICE development including an analytical transient photocurrent BJT model / L. Waters, C. Axness, W. Beezhold et al. // Sandia National Laboratories, Albuquerque. – SAND2000 – 1999J.
2. Schwank J. Total dose effects in MOS devices // Radiation Effects – From Particles to Payloads. IEEE NSREC Short Course. – 2002. – P. 111–123.
3. Holms C.R., Poindexter E.H. The silicon-silicon-dioxide system: its microstructure and imperfections // Rep. Prog. Phys. – 1994. – №57. – P. 791–852.
4. Microscopic nature of border traps in MOS devices / W.L. Warren, M.R. Shaneyfelt, D.M. Fleetwood et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 1994. – Vol. 41. – N. 57. – P. 1817–1827.
5. Fleetwood D.M. Border traps in MOS devices // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 1992. – Vol. 39. – N. 2. – P. 169–271.
6. Dodd P.E., Massengill L.W. Basic mechanisms and modeling of single-event upset in digital microelectronics // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 2003. – Vol. 50. – P. 583–602.
7. May T.C., Woods M.H. Alpha-particle-induced soft errors in dynamic memories // IEEE Trans. Electron Devices. – 1979. – Vol. NS-26. – P. 2–9.
8. Impact of technology trends on SEU in CMOS SRAMs / P.E. Dodd, F.W. Sexton, G.L. Hash et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 1996. – V. NS-43. – N. 6. – P. 2797–2804.
9. Sexton F.W. Destructive single-event effects in semiconductor devices and ICs [Text] // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 2003. – Vol. 50. – N. 3. – P. 603–621.
10. Evaluation of SEGR threshold in power MOSFETs / M. Allenspach, J.R. Brews, I. Mouret et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 1994. – Vol. 41. – P. 2160–2166.
11. Snap-back: a stable regenerative breakdown mode of MOS devices / A. Ochoa, F.W. Sexton,
T.F. Wrobel et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 1983. – Vol. 30. – P. 4127–4130.
12. Моделирование влияния ТЗЧ на работу СВЧ СФБ, изготовленных по КМОП-КНИ-технологии / Д.А. Атамась, Д.А. Копцев, А. В. Селецкий и др. // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. – 2015. – Вып. 3 (159). – С. 60–66.
13. Никифоров А.Ю., Телец В.А., Чумаков А.И. Радиационные эффекты в КМОП ИС. – М.: Радио и связь. – 1994. – 164 с.
14. Simulation study on the effect of multiple node charge collection on error cross-section in CMOS sequential logic / M.C. Casey, A.R. Duncan, B.L. Bhuva et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 2008. – Vol. 55. – N. 6. – P. 3136–3140.
15. Simultaneous single event charge sharing and parasitic bipolar conduction in a highly-scaled SRAM design / B.D. Olson, D.R. Ball, K.M. Warren et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 2005. – Vol. 52. – N. 6. – P. 2132–2136.
16. Significance of strike model in circuit level prediction of charge sharing upsets / A.M. Francis,
D. Dimitrov, J.S. Kauppila et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 2009. – Vol. 56. – N. 6. – P. 3109–3114.
17. Geometry-aware single-event enabled compact models for sub-50nm partially depleted silicon-on-insulator technologies / J.S. Kauppila, D.R. Ball, M.L. Alles et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 2015. – Vol. 62. – N. 4. – P. 1589–1589.
18. Device-physics-based analytical model for single-event transients in SOI CMOS logic / D. Kobayashi, K. Hirose, V. Ferlet-Cavrois et al. // IEEE Trans.Nucl.Sci. – 2009. – Vol. 56. – N. 6. – P. 3043–3049.
19. Прогнозирование локальных радиационных эффектов в ИС при воздействии фак-торов космического пространства / А.И. Чумаков, А.Л. Васильев, А.А. Козлов и др. // Микроэлектроника. – 2010. – Т. 39. – №2. – С. 85–90.
20. Рембеза С.И., Кононов В.С. Влияние импульсных ионизирующих излучений на усилители выборки/хранения с КМОП-структурой и подложкой «кремний на изоляторе» // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2011. – Т. 7. – №3. – С. 47–49.
21. Baker R.J. CMOS: circuit design, layout and simulation // IEEE Press. – 2005. – 1039 p.