文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200002
中文引用格式: 彭惠薪,,劉琳,,鄭宏超,等. 基于全物理模型的模塊級(jí)SRAM的SEU仿真方法[J].電子技術(shù)應(yīng)用,,2020,,46(6):51-54.
英文引用格式: Peng Huixin,Liu Lin,,Zheng Hongchao,,et al. The SEU simulation of module-level SRAM based on full physical model[J]. Application of Electronic Technique,2020,,46(6):51-54.
0 引言
隨著數(shù)字電路工藝的不斷發(fā)展,單元器件的尺寸逐漸縮短,,使得單粒子電荷共享和單粒子翻轉(zhuǎn)(Single Event Upset,,SEU)等效應(yīng)日益嚴(yán)重[1-2],增加了抗輻射加固模塊設(shè)計(jì)難度,,因此需要設(shè)計(jì)者結(jié)合版圖和模塊級(jí)SRAM的電路結(jié)構(gòu),,在電路面積和性能兩方面進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后模塊級(jí)SRAM電路的單粒子效應(yīng)翻轉(zhuǎn)閾值,,需要通過建模和仿真來預(yù)估?,F(xiàn)有的仿真方式主要有雙指數(shù)電流注入、分段式電流源輻射仿真等[3],,由于兩者仿真結(jié)果差異較大,,很難形成共識(shí)。因此需要提出一種共性的輻射效應(yīng)仿真方法和步驟,,在模塊設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行完整的輻射效應(yīng)仿真,,以完善現(xiàn)有的模塊級(jí)數(shù)字化設(shè)計(jì)流程。
為了保證電路的抗輻射能力,,抗輻射加固的模塊級(jí)電路設(shè)計(jì)流程中,,需要對(duì)模塊級(jí)電路的加固設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的關(guān)鍵點(diǎn)在于電路結(jié)構(gòu)敏感點(diǎn)分析及電路敏感性仿真[4-6],。模塊級(jí)SRAM電路敏感節(jié)點(diǎn)與其電路結(jié)構(gòu)相關(guān),,通過分析其受輻照后存儲(chǔ)單元發(fā)生翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的內(nèi)部機(jī)理,可以確定一個(gè)或多個(gè)敏感節(jié)點(diǎn)的位置,。而模塊級(jí)SRAM電路的敏感性則需通過仿真,,模擬各個(gè)節(jié)點(diǎn)在受到重離子輻照后的電荷收集情況,并通過引起翻轉(zhuǎn)的重離子LET值及翻轉(zhuǎn)的次數(shù)對(duì)加固設(shè)計(jì)的好壞進(jìn)行預(yù)估評(píng)價(jià),。
本文提出一種研究模塊級(jí)SRAM電路單粒子翻轉(zhuǎn)的仿真方法,。首先根據(jù)模塊級(jí)SRAM電路結(jié)構(gòu),并對(duì)其敏感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析,,根據(jù)分析結(jié)果,,建立包含敏感節(jié)點(diǎn)的三維物理模型,并確定粒子樣本的入射位置,。同時(shí),,進(jìn)行粒子輸運(yùn)與能量沉積模擬,利用包含敏感節(jié)點(diǎn)的三維物理模型和粒子輸運(yùn)與能量沉積模擬聯(lián)合仿真的方法,,進(jìn)行模塊級(jí)SRAM電路單粒子翻轉(zhuǎn)的仿真研究,。最后對(duì)整個(gè)模塊級(jí)SRAM電路區(qū)域進(jìn)行多次單粒子事件的掃描仿真,用來估算出存儲(chǔ)單元電路的SEU敏感截面,。
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作者信息:
彭惠薪,,劉 琳,,鄭宏超,于春青
(北京微電子技術(shù)研究所,,北京100076)