Проектирование микросхем глубоко-субмикронной технологии с учетом воздействия тяжелых заряженных частиц тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат наук Зольников, Константин Владимирович

• Зольников, Константин Владимирович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Зольников, Константин Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Современные средства автоматизированного проектирования электронной компонентной базы космического назначения, выполненных по глубоко

субмикронным технологиям

1.1. Анализ состояния и развития современной электронной компонентной базы космического назначения

1.2. Основные факторы космического пространства и физические явления в электронной

компонентной базе, выполненных по глубоко субмикронным технологиям

Выводы

2. Разработка методики проектирования и математического обеспечения для

моделирования воздействия на схемотехническом уровне проектирования

2.1. Методика проектирования современной электронной компонентой базы специального назначения с учетом одиночных событий радиационного характера

2.2. Моделирование воздействия ТЗЧ в активных областях элементов микросхем при проектировании

2.3. Математические соотношения для тока ионизации, соответствующие глубоко-

субмикронным технологиям

Выводы

3. Моделирование одиночных событий на различных уровнях проектирования и

алгоритмическая основа определения стойкости к ТЗЧ

3.1. Моделирование работы элементов СБИС на схемотехническом уровне при воздействии ТЗЧ

3.2. Моделирование работы СБИС на функционально-логическом уровне

3.3. Алгоритмическая основа моделирования отказов на глубоко-субмикронных

технологий

Выводы

4. Результаты внедрения и оценка адекватности и эффективности разработанных

программных средств

4.1. Особенности разработанного программного обеспечения и его внедрение в САПР сквозного проектирования

4.2. Методика моделирования работы СБИС на функционально-логическом уровне

4.3. Внедрение предложенных средств и оценка адекватности моделей

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Проектирование микросхем глубоко-субмикронной технологии с учетом воздействия тяжелых заряженных частиц»

Введение

Актуальность проблемы. В современном мире изделия микроэлектроники являются одним из важнейших факторов развития научно-технического потенциала любой страны. Они определяют развитие многих отраслей, в том числе и космической техники. Именно способность микроэлектронных устройств сохранять работоспособность в различных условиях внешних воздействий, таких как радиация, механические нагрузки, температура, во многом определяет в настоящее время длительность функционирования космических летательных аппаратов в космосе.

Современное состояние отечественной промышленности характеризуется уменьшением проектных норм, резким расширением функциональных характеристик, уменьшением напряжения питания, внедрением новых технологий и способов проектирования и производства. Такое состояние привело к тому, что среди всех радиационных эффектов, наиболее критичным стали одиночные события - эффекты от воздействия тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ). Именно они в значительной мере стали проявляться при уменьшении проектных норм менее 500 нанометров, и значительно возросли при уменьшении до 350 - 180 нм.

Следует отметить, что работы по моделированию радиационных событий от воздействия данных частиц и обеспечению стойкости к одиночным событиям стали проводиться начиная с конца XX века и сейчас имеют широкое распространение. К таким работам следует отнести исследования сотрудников Воронежского «Научно-исследовательского института» В.Н.Ачкасова, В.П.Крюкова, И.П.Потапова, В.А.Смерека, «Научно исследовательского института системных исследований РАН» В.Б.Бетелина, П.А.Осипенко, Московского инженерно-физического института В.А.Телец, А.Ю.Никифорова

A.И.Чумакова «Научно-исследовательского института приборов»

B.Н.Улимова, К.И.Таперо, В.В. Емельянова В.В. и др. В этих работах были

определены математические протекания таких эффектов, методы защиты и способы определения параметров чувствительности микросхем к ним.

Однако переход в область десятков нанометров привел к тому, что проявление таких эффектов стало носить другой характер, который заключался в выходе из строя не одного элемента, а целых кластеров. Причем форма этих кластеров очень существенно зависит от топологической реализации, расположения шин металлизации и схемотехнических решений. Поэтому возникла задача разработать математические модели протекания таких эффектов, характерные для глубоко-субмикронных технологий, когда проектные нормы соизмеримы с сотней или несколькими десятками нанометров.

Эти математические модели должны быть интегрированы в САПР. Это необходимо по двум причинам: первая - при проектировании микросхем надо определить параметры чувствительности к воздействию ТЗЧ, что позволит применить необходимые способы защиты; вторая — из-за высокой размерности задачи моделирования воздействия ТЗЧ в элементах СБИС, число которых достигает нескольких сотен миллионов вентилей, необходима достаточно высокая степень автоматизации данного процесса.

Следовательно, для разработки радиационно-стойких микросхем космического назначения нанометрового диапазона в области САПР были поставлены актуальные задачи, требующие своего решения.

Актуальность работы подтверждает участие автора в ряде работ данной направленности в соответствии с программами Министерства образования и науки, Министерства промышленности и торговли, которые осуществлялись ФБГОУ ВПО «ВГЛТА»: НИР «Разработка средств проектирования микросхем в части моделирования радиационного воздействия и разработка первого варианта радиационно-стойких библиотек элементов», НИР «Разработка средств проектирования микросхем в части моделирования физических процессов сложных транзисторных структур»; гранта РФФИ 08-07-99006-

р_офи «Развитие средств проектирования изделий микроэлектроники в части моделирования радиационных эффектов и создание на их основе микроконтроллера 1874ВЕ36 с высоким уровнем радиационной стойкости»; гранта РФФИ 12-08-31439 «Средства проектирования и управления проектами электронной компонентной базы».

Объектом исследования является автоматизированное проектирование микросхем глубоко-субмикронной технологии с учетом воздействия ТЗЧ.

Предметом исследования являются модели и алгоритмы моделирования воздействия ТЗЧ на элементы СБИС.

Цель исследования состоит в разработке средств проектирования в виде моделей, алгоритмов и программ для моделирования воздействия тяжёлых заряженных частиц в КМОП СБИС, выполненных по глубоко-субмикронной технологии.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:

1. Проанализировать состояние средств проектирования для современных проектных норм, физических и математических моделей воздействия ТЗЧ, оценить их недостатки и определить направления их устранения;

2. Сформулировать требования, определить целевые задачи и методику проектирования СБИС глубоко-субмикронной технологии с учетом комплексного моделирования одиночных событий при различных режимах эксплуатации;

3. Разработать математические модели для прогнозирования локальных одиночных эффектов в полупроводниковых структурах КМОП СБИС при воздействии ТЗЧ, характерных для глубоко-субмикронной технологии;

4. Разработать модели поведения элементов КМОП СБИС, выполненных по глубоко-субмикронной технологии, при воздействии ТЗЧ на схемотехническом уровне;

5. Разработать модели работоспособности элементов КМОП СБИС, выполненных по глубоко-субмикронной технологии, при воздействии ТЗЧ на функционально-логическом уровне;

6. С помощью разработанных средств осуществить проектирование микросхем, что позволит оценить эффективность предложенных средств.

Методика исследования. Для достижения указанных задач использованы: методы автоматизации проектирования; теория вычислительных систем; вычислительная математика; модульное, структурное и объектно-ориентированное программирование; экспертные оценки, эксперименты с использованием моделирующих установок.

Научная новизна. В результате проведенного исследования получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- методика проектирования КМОП СБИС космического назначения, отличающаяся комплексным моделированием одиночных событий для глубоко-субмикронной технологии с возможностью определения потенциальных областей отказов;

математические модели локальных радиационных эффектов, отличающиеся возможностью учета одиночных событий типа «кластеров», что характерно для глубоко-субмикронной технологии, в зависимости от топологических и схемотехнических решений и температуры среды;

- модели элементов схемотехнического уровня, отличающиеся учетом проявлений локальных эффектов для глубоко-субмикронной технологии при различных энергиях ТЗЧ, температуры внешней среды и режима работы микросхемы;

- модели элементов функционально-логического уровня, отличающиеся учетом показателей логического состояния элементов, временных параметров работы и взаимного влияния ячеек друг на друга при воздействии ТЗЧ;

- алгоритмы и программные средства моделирования работоспособности СБИС, отличающихся комплексным учетом одиночных событий и режимом эксплуатации изделий в условиях космического пространства.

На защиту выносятся:

- методика проектирования КМОП СБИС космического назначения, позволяющая моделировать одиночные события для глубоко-субмикронной технологии;

математические модели локальных радиационных эффектов, обеспечивающие прогнозирование эффектов для глубоко-субмикронной технологии;

- модели элементов схемотехнического уровня, позволяющие учесть проявления локальных эффектов для глубоко-субмикронной технологии;

- модели элементов функционально-логического уровня, позволяющие учесть проявления локальных эффектов для глубоко-субмикронной технологии;

- алгоритмы и программные средства моделирования работоспособности СБИС, позволяющие провести комплексное моделирование одиночных событий при различных режимах эксплуатации изделий в условиях космического пространства.

Практическая значимость и результаты внедрения. Разработанные средства внедрены на ОАО «НИИЭТ». При этом экономический эффект составил более 1 млн. рублей для реализации одного проекта. Предложенные методы проектирования были внедрены в учебный процесс «ВГЛТА» для направления подготовки «Информационные системы и технологии» и дополнительного образования «Разработчик профессионально-ориентированных компьютерных технологий» в виде элементов лекций, лабораторных, курсовых и дипломных работ. Результаты внедрения показали высокую эффективность как в части проектных работ в ОАО «НИИЭТ», так и

для подготовки кадров, что позволяет широко их распространить на предприятиях аналогичного профиля.

Соответствие паспорту специальности. Работа защищается по специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования и соответствует областям исследований:

1. Методология автоматизированного проектирования в технике, включающая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур и процессов проектирования, вопросы выбора методов и средств для применения в САПР;

3. Разработка научных основ построения средств САПР, разработка и исследование моделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, включая конструкторские и технологические решения в САПР и АСТПП.

Апробация работы. Предложенные в работе научные результаты прошли апробацию на отраслевых совещаниях и научно-технических конференциях.

Результаты докладывались на конференциях:

международных: Российско-белорусской конференции «Элементная база отечественной электроники» (Нижний Новгород - 2013); Архетип человека и будущее человечества (Воронеж, 2013); Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты (Новосибирск 2013); Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика (Воронеж 2013); Системные проблемы надежности, качества, компьютерного моделирования, кибернетических, информационных и телекоммуникационных технологий в инновационных проектах (Сочи 2013); Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования (Воронеж, 2014);

российских: «Стойкость-2014» (Москва, 2014).

Публикации результатов работы. Всего опубликована 41 работа, включая 6 работ в рецензируемых журналах, входящих в перечень

определенных ВАК, 2 авторских свидетельства. Общий объем всех публикаций 112 с. (лично автором выполнено 69 с).

Личное участие заключается в определении цели и задач работы [1-3,10], в выполнении научно-технических исследований [10-14, 34, 35], разработке и анализе моделей [4-8, 15, 18, 19], разработке алгоритмов [9,10, 12-28], разработке методики проектирования [6, 7, 16, 17, 29], программной реализации [30-32] и аппаратной реализации [8, 33].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и приложения. Материалы диссертации изложены на 130 страницах, включая 105 страниц машинописного текста, 21 рисунок, 3 таблицы, список литературы из 106 наименований и 2 приложения.

1. Современные средства автоматизированного проектирования электронной компонентной базы космического назначения, выполненных по глубоко субмикронным технологиям.

1.1. Анализ состояния и развития современной электронной компонентной базы космического назначения

В современном мире изделия микроэлектроники являются одним из важнейших факторов развития научно-технического потенциала любой страны. Они определяют развитие многих отраслей, в том числе и космическую технику. Именно способность микроэлектронных устройств сохранять работоспособность в различных условиях внешних воздействий, таких как радиация, механические нагрузки, температура, во многом определяет в настоящее время длительность функционирования космических летательных аппаратов в космосе.

Для построения космических летательных аппаратов используется электронная компонентная база, которая состоит из диодов, транзисторов, конденсаторов, резисторов, микросхем и других элементов. Среди всех этих компонентов наибольшее значение имеют микросхемы, так как именно в них сосредоточены последние достижения современной науки и промышленности. Данное направление в нашей страны отнесено к критически важных технологиям, что говорит об уровне и приоритете этой отрасли, так как технологии ее развития оказывающие непосредственное влияние на темпы развития всей промышленности.

Современная микроэлектроника развивается быстрыми, опережающими темпами. Происходит быстрое уменьшение проектных норм, возрастают функциональные возможности изделий, и уменьшается потребляемая мощность, внедряются новые технологии создания изделий микроэлектроник, методы проектирования, способы планирования и реализации проектов. Для этого фундаментально исследуются и детализируются интегральные и локальные физические процессы в полупроводниковых структурах, которые перешли в нанометровый и сверхнанометровый диапазон. В этих условиях

крайне высока ответственность исполнителей проектов — необходимо добиваться высокой безошибочности проектирования, при меньших временных и материальных затратах.

До недавнего времени отечественная микроэлектроника имела большой, постоянно увеличивающийся уровень отставания. Закрепилось мнение, что отрасль практически не развивается, и ей не занимаются. Однако [1], в 2008 году темпы роста микроэлектроники в России были значительно увеличены и составили почти 25 %, в следующим 2009 году — темпы несколько упали, из-за мирового кризиса (15 %,) однако это все равно превышало темпы роста других отраслей российской промышленности, в 2010 году снова рост составил почти 25% [1]. Это позволило заявить заместителю министра промышленности и торговли РФ Борисову Ю.И. о том, отставание российских производителей от западных в данной области сократилось до 5 лет (до 2005 года оно оценивалось не менее, чем в 20-25 лет)[1]. При этом сокращение технологического отставания было присуще практически всем предприятиям РФ, но ведущая роль была у компаний «Ангстрем» и «Микрон». Эти компании - одни из крупнейших производителей микросхем не только в России, но и Восточной Европе [2-4]. Достаточно сказать, что экспортируется до 20 % продукции «Микрона». [2].

Развитее технологии средств проектирования, материально-техническое обеспечения быстрыми темпами привели к созданию нового объекта -"система на кристалле" (СнК). Рассматривая ЭКБ можно сказать, что первоначально системы на кристалле» возникли как совокупность нескольких микросхем, которые представляли собой отдельные компоненты, а объединение осуществлялось на уровне обмена данными. В то время они назывались «системы в кремнии», но фактически это не была «система», а лишь набор отдельных микросхем. Только с развитием методов проектирования, глубокой интеграции таких микросхем закрепилось название «система на кристалле».

В дальнейшем такие разработка приобрели роль «системы». Она представляет собой сложную интегральную схему, интегрирующую в себе все основные функциональные элементы системы в одном корпусе [5-8].

Компоненты такой системы приведены на рисунке 1.1. Они включает в себя как минимум один программируемый процессор, внутрикристалльную память, аппаратно-реализованные ускоряющие функциональные элементы. В состав СнК также включаются интерфейсы с периферийными устройствами и/или с внешней средой. В настоящее время все такие системы имеют аппаратные и программные компоненты. Так как СнК схемы взаимодействуют с внешней средой, они часто должны включать аналоговые компоненты. В последнее время СнК стали включать помимо цифровых еще и аналоговые компоненты. Проводятся работы в которых предусматривается содержание оптических и механотронных компонентов, что позволит значительно уйти вперед в части обеспечения различных свойств СнК и возможностей по реализации самых различных функций [9,10]. С развитием технологий происходит значительное увеличение числа микропроцессово на одном кристалле. Их принято реализовывать в виде ядер. В результате СнК стали представлять собой несколько микропроцессоров и блоков периферии с памятью и портами ввода-вывода информации.

Стоит отметить, что реализация СнК может быть как на одном кристалле (классический вид), так и на нескольких кристаллах, но при этом важным условием является реализация в одном корпусе. Реализация на нескольких кристаллах получило название - «Система в корпусе» (СвК)). Это сложная система, которая размещает несколько кристаллов в одном корпусе. Для таких систем решаются задачи оптимизации проектирования компонентов, монтажа и производства кристаллов. Для их решения необходимо было создать специальные средства проектирования, которые позволяли выполнить задачу соединения выводов. Они получили общее название ЗЭ. Не менее важной задачей была интеграция в одном корпусе цифровой и аналоговой части. В

настоящее время она по-прежнему является актуальной. СнК делятся на программируемые и конфигурируемые. Основные свойством конфигурируемых СнК является возможность изменения различных интерфейсов (как внешних так и внутренних). Основным свойством программируемых СнК - это возможностью изменения логики как отдельных, так и всех процессов передачи и преобразования информации.

ПРОЦЕССОР

- " / >

КОНТРОЛЛЕР ПАМЯТИ

УПРАВЛЯЮЩАЯ ЛОГИКА #5

ИНТЕРФЕЙСНАЯ ЛОГИКА

КОМ

РАМ

FLASH

Вив адаптор

СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ

PLL

РСЬ

иэв

ВИДЕО ИНТЕРФЕЙС

АУДИО ИНТЕРФЕЙС

MPEG КОДЕК

ИНТЕРФЕЙС BLUE TOOTH

РРЭ ПРОЦЕССОР

Рисунок 1.1 - Основная схема, реализующая тип «Система на кристалле».

Для проектирования изделий СнК используются в качестве компонентов макрофрагментов или сложных функциональных блоков (СФ-блоков). В английской аббревиатуре макроблоки принято назвать - блоками интеллектуальной собственности (1Р). Фундаментальным методом повышения производительности при проектирование является многократное ( минимально повторное) использование библиотечных компонентов - СФ-блоков. Для выполнения этого условия были разработаны специальные методы и средства

проектирования В качестве таких СФ блоков используются как небольшие блоки, например, цифровой логики, интерфейсы с шинами, так и крайне сложные, например, ядра встроенных процессоров. В настоящее время, СФ-блоки могут состоять из нескольких ядер процессоров или целой СнК (платформа). При этом нужно выполнять обязательное условие - все блоки должны быть верифицированы иметь возможность интегрирования в любую другую систему.

В настоящее время СнК получили такое развитие, что уже практически невозможно провести границу между электронным компонентом и радиоэлектронной аппаратурой [8].

Для космического применения ЭКБ характеризуется многономенклатурными (до 4500 видов) малообъемными (до 100 единиц в год) показателями. Следует отметить, что надёжность и качество ракетно-космической техники РФ достигается жестким соблюдением, прежде всего требованиями к ЭКБ. ЭКБ играет определяющую роль для достижения максимальной эффективности, надежности и долговечности космических летательных аппаратов и космических систем.

При этом для обеспечения высоконадежной электронной компонентной базы необходимо выполнять следующие условие - обеспечивать стойкости к полям ионизирующего излучения космоса, широкому диапазону температур и механических напряжений. Для этого необходимо создавать ЭКБ специального применения, стойкие к данным внешним воздействующим факторам. Это накладывает ограничения на ЭКБ следующего плана:

- радиационно-стойкие микропроцессоры достигли уровня 286/386-процессоров, тогда как в коммерческих изделиях от них уже практически отказались (используются процессоры уровня «Пентиум» и выше);

- радиационно-стойкие оперативно запоминающие устройства имеют более чем на порядок меньшую информационную емкость;

- радиационно-стойкие микросхемы имеют на 1-2 порядка большую стоимость;

- практически полное отсутствие для радиационно-стойких микросхем на рынке прикладного программного обеспечения, особенно если это касается России.

Оценка эффективности применения микросхем может быть представленная как интегральный показатель: от стоимости, времени разработки и поставки и функциональных возможностей. Рассматривая три класса изделий коммерческого (или индустриального), военного и космического назначения по данным [15] эффективность применения микросхем космического назначения среди всех трех классов самая низкая.

CD -8-е-

Ч.:

ШШт

п

индустриальный

(таЫгг'га!)

военный

{т'йНагу)

космическии

(space)

эффективность применении ЭКБ

□

стоимость ЭКБ

вероятность поставки в требуемые сроки

функциональные возможности

уровень качества

Рисунок 1.2 - Сравнение показателей коммерческих или индустриальных, военных и космических микросхем

На рисунке 1.2. представлено сравнение показателей коммерческих или индустриальных, военных и космических микросхем.

Таким образом, именно космическая электронная компонентная база в силу наиболее низкой эффективности применения обладает наибольшей актуальностью для рассмотрения.

Чтобы избежать или снизить риски ее изготовления необходимо рассмотреть физические процессы в полупроводниковых структурах СФ блоков при воздействии тяжелых ядерных частиц.

1.2. Основные факторы космического пространства и физические явления в электронной компонентной базе, выполненных по глубоко субмикронным технологиям

Для понятия процессов происходящих в полупроводниковых структурах космического пространства необходимо вначале рассмотреть характеристики этой среды.

Основными источниками радиоактивного излучения в космосе являются галактические и солнечные лучи, которые порождают также и естественные радиоактивные пояса Земли [11-17]. Они приводят к ионизирующему излучению и состоят из статического гамма-излучения и потока первичных заряженных ядерных частиц (электронов, протонов, осколков ядер, изотопов -так называемых тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ)), а также так называемых вторичных ядерных частиц, которые являются продуктами ядерных превращений, происходящих при взаимодействиях первичных частиц. Отметим, что в процентном отношении основную долю излучения приходится на частицы: электроны, протоны и ТЗЧ.

Если рассматривать галактические космические лучи, то ТЗЧ представляют различные химические элементы (вплоть до атомов урана), при этом их энергия может рассматриваться в диапазоне от 1 до 104 МэВ, а плотность потока лежит в диапазоне 0,1-100 см~2чч. Солнечные космические лучи порождают ТЗЧ, которые состоят из ядер химических элементов, начиная от углерода и заканчивая никелем (преобладающее содержание принадлежит кислороду) при этом их энергия может рассматриваться в диапазоне 1100 МэВ/нуклон.

Все частицы, вызывающие ОС можно разбить на две группы [18,19]. Первая состоит из частиц, способных вызвать ОС за счет первичных ионизационных потерь — это практически все ионы кроме водорода.

Вторая группа состоит из частиц, вызывающие ОС за счет ионизации от воздействия первой группы - вторичными частицами. К ней относят высокоэнергетические протоны, электроны, гамма-кванты и нейтроны (при этом следует помнить, что основной вклад принадлежит высокоэнергтичесеим протонам, а вклад от электронов и гамма-квантов пренебрежимо мал). Вторичные частицы возникают вследствие генерации неравновесных электронно-дырочных пар в материалах конструкций.

Все эффекты воздействия указанных выше частиц связаны с потерями энергии которые наблюдаются при их взаимодействии с полупроводниковой структурой- активными и пассивными областями ЭКБ и полупроводниковых приборов. При этом наблюдается параметрический отказ вследствие накопления дозы, временная потеря работоспособности - одиночных сбоев, отказы функционирования, потеря информации и катастрофические отказы. Возможны и изменения структуры материалов: изменение электрофизических свойств материалов, изменение степени прозрачности используемы оптических приборов в виде радиационного окрашивания, механические повреждения и др.

При уменьшении проектных норм воздействие ТЗЧ будет иметь определяющий характер. Защита от воздействия ТЗЧ является ключевой задачей. В данной работе рассматриваются воздействие тяжелых заряженных частиц на микросхемы, выполненные по субмикронной технологии, которые приводят к возникновению одиночных событий. Поэтому этому мы уделим наше внимание этим эффектам.

Одиночные события — радиационные эффекты, причиной возникновения которых является взаимодействие отдельной (одной) ядерной частицы с активной областью прибора. Данные эффекты относятся к новому классу микродозиметрических радиационных эффектов в электронных приборах и носят принципиально вероятностный характер. Они возникают в зависимости от времени прилета частицы и поэтому носят вероятностный характер. Все одиночные события можно классифицировать на обратимые и необратимые

(катастрофические). События которые происходят при воздействии таких

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Зольников, Константин Владимирович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ современного состояния средств автоматизации

проектирования, физических и математических моделей, описывающих одиночные события, что позволило определить проблемы и направления их устранения для создания радиационно-стойких микросхем.

2. Сформулированы требования, определены целевые задачи и разработана методика проектирования СФ-блоков КМОП СБИС, выполненных по глубоко-субмикронным технологиям, которая обеспечила системный подход к проблеме, позволила моделировать одиночные события с учетом современных требований комплекса государственных стандартов «Климат-7» и глубоко-субмикронных технологий.

3. Предложены математические модели локальных радиационных эффектов, возникающих в СФ-блоках КМОП СБИС, выполненных по глубоко-субмикронным технологиям, при воздействии ТЗЧ космического пространства, которые позволили определить условия и степень проявления одиночных событий в зависимости от энергии частиц и топологических решений элементов СБИС, температуры среды.

4. Разработаны модели элементов схемотехнического уровня, отличающиеся учетом проявлений локальных эффектов для глубоко-субмикронных технологий при различных энергиях ТЗЧ, температуры внешней среды и режима работы микросхемы.

5. Разработаны модели элементов функционально-логического уровня, отличающиеся учетом показателей логического состояния элементов, временных параметров работы и взаимного влияния ячеек друг на друга при воздействии ТЗЧ.

6. Созданы алгоритмы и программные средства моделирования работоспособности СБИС, отличающихся комплексным учетом одиночных событий и режимом эксплуатации изделий в условиях космического пространства.

7. С помощью разработанных средств создана библиотека типовых элементов специализированных КМОП СБИС, на основе которой проектируются микросхемы с повышенной радиационной стойкостью, которые нашли применение в космических летательных аппаратах и ракетной технике.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зольников, Константин Владимирович, 2014 год

Литература

1. Борисов, В.И. Реализация стратегии правительства РФ в области микроэлектроники к 2010 году сократила до 5 лет отставание отечественных производителей от западных [Текст] / В.И. Борисов // АРМС-ТАСС, 26 февраля 2010

2. Немудров, В. Системы-на-кристалле. Проектирование и развитие [Текст] / В. Немудров, Г.Мартин - Москва: Техносфера. - 2004. - 216 с.

3. Куцько П.П. Основные направления развития отечественной электронной промышленности [Текст] / П.П. Куцько // Труды российской конференции «Стойкость-2007». Москва СПЕЛС. - 2007. -С. 3-4.

4. Кузьмин, A.B. Система автоматизации проведения конкурсов и аудита выполнения специальных проектов создания микросхем двойного применения [Текст] /А. В. Кузьмин, Ю. К. Фортинский, В. М. Антимиров; Воронеж, гос. ун-т. - Воронеж, 2008. - 137 с.

5. Ачкасов, В.Н. Разработка и применение информационных технологий в электронной промышленности [Текст] / В.Н. Ачкасов, И.Я. Львович, Ю. К. Фортинский; Воронеж, го. ун-т. - Воронеж, 2008. - 282 с.

6. Редкозубов, С.А. Управление формированием и выполнением программ создания специализированных микросхем [Текст] / С.А. Редкозубов, В.М. Антимиров, Ю.К. Фортинский, П.П. Куцько; Воронеж, гос. ун-та. -Воронеж, 2010.-243 с.

7. Машевич, П.Р. Промышленная технология разработки и изготовления отечественных микросхем [Текст] / П.Р.Машевич // Вестник воронежского государственного технического университета. Серия: системы автоматизации проектирования. - 2005. Вып.1. - №11. - С. 127129.

8. Бухтеев A.B., Методы и средства проектирования систем на кристалле / А.В.Бухтеев // Chip news. - 2003 г - №4 - С. 4—14.

9. Немудров, В Проектирование СБИС на кристалле. Системный подход ЭЛЕКТРОНИКА: / В. Немудров, // Наука, Технология, Бизнес - 2003 -№6 - с 24-30.

10. Данилин,Н.И Особенности применения новой электронно-компонентной базы в космических разработках [Текст] /Н.И Данилин, // Вестник электроники - 2010 - №2 - С36-38

П.Никифоров, А.Ю. Радиационные эффекты в КМОП ИС [Текст] / А.Ю.Никифоров, В.А.Телец, А.И. Чумаков А.И. - М.: Радио и связь, 1994.

12. ГОСТ 25645.106-84. Пояса Земли радиационные естественные. Термины и определения. Госкомитет СССР по стандартам, 1984.

13. ГОСТ 25645.150-90. Лучи космические галактические. Модель изменения потоков частиц. Госкомитет СССР по стандартам, 1991.

14. Агаханян, Т.М. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах [Текст] / Под ред. Т.М.Агаханяна. - М.:Энергоатомиздат, 1989. - 256 с.

15. Robert, A. Modeling the unmolable: Algorithmic fault diagnostic [Текст] / A.Robert // IEEE Des. Fnd Test Comput - 1997. № 3 - C. 98-103.

16. Agrawal, V. Statisticall Fault Analisis [Текст] / V.D. Agrawal, S.K.Jain// IEEE. Design Test, Feb. - 1985.- C. 38-44.

17. Agrawal, V. Proc. Des. Autom. Conf,. 18th, Nfshville [Текст] / V.D.Agrawal, S.C. Seth, P. Agrawal : Tennesse. - 1981. - С. 196-203

18. Потапов, И.П. Автоматизация проектирования комплементарных микросхем с учетом одиночных событий [Текст]: монография / И.П.Потапов, В.М.Антимиров, К.И.Таперо - Воронеж: Воронеж, гос. унт. - 2007.- 165 с

19. Ачкасов, A.B. Автоматизация проектирования комплементарных микросхем с учетом статических видов радиации [Текст]: монография / A.B. Ачкасов, В.К.Зольников, К.И.Таперо - Воронеж: Воронеж, гос. ун-т. -2006.- 165 с.

20. Ачкасов, В.Н. Проектирование микроэлектронных компонентов космического назначения: монография [Текст] / В.Н. Ачкасов.- Воронеж : Воронежский государственный университет. - 2005.- 301с.

21. Антимиров, В.М. Создание промышленной инфраструктуры разработки, производства и испытания вычислительных комплексов для систем управления двойного назначения [Текст] / В.М. Антимиров, П.Р. 22. Машевич, В.Н. Ачкасов // Авиакосмическое приборостроение. - 2005. -№8.-С. 9-11.

22. Ачкасов, В.Н. Состояние разработок элементной базы ФГУП «НИИЭТ» [Текст] / В.Н.Ачкасов // Системные проблемы надёжности, качества, информационных и электронных технологий: материалы X Международной конференции / М: Издательство «Радио и связь». - 2006. Часть 2 - С.35.

23. Фортинский, Ю.К. Разработка и применение информационных технологий в электронной промышленности [Текст]: монография / И.Я. Львович, Ю.К. Фортинский, В.К. Зольников - Воронеж: Воронеж, гос. ун-т, 2009.- 282 с.

24. Cadence Circuit Components and Device Models Manual Product Version 6.0 May 2005 [Текст]/ Cadence Design Systems, Inc., 555 River Oaks Parkway, San Jose, CA 95134, USA

25. Панасюк, M. Модель космоса. Том 1. Физические условия в космическом пространстве / М. Панасюк, Л. Новиков Л. - КДУ. - 2007. - 872с.

26. Зольников, К.В. Обобщенная методика проектирования сложных блоков, составляющих программно-технические комплексы специального назначения [Текст] / К.В.Зольников, Д.М.Уткин // Моделирование систем и процессов. 2013. № 3. С. 51-55.

27. Зольников, К.В. Этапы проектирования радиационно-стойких микросхем [Текст]- / К.В.Зольников // Материалы международной конференции

«Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты». - 2013. - №6. - С. 117-122.

28. Зольников, К.В. Методы создания стойких микросхем в САПР [Текст] / К.В.Зольников А.А.Стоянов, В.А.Скляр // Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции «Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика».- 2013. - №5 - С. 212-217.

29. Крюков, В.П. Проблемы моделирования базовых элементов КМОП БИС двойного назначения в САПР [Текст] / В.П.Крюков, К.В.Зольников, С.А Евдокимова. // Моделирование систем и процессов. 2013. № 4. С. 41-44.

30. Зольников, К.В. Создание специальной радиационно-стойкой электронной компонентной базы [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Фиронов / Материалы международной научно-практической конференции «Архетип человека и будущее человечества», Воронеж. 2013- С.206-212.

31. Ачкасов, В.Н. Методика проектирования радиационно-стойких ИС [Текст] / В.Н.Ачкасов, В.К.Зольников // Радиационная стойкость электронных систем: Науч.-техн. сб. - М.: СПЭЛС-НИИП - 2003. - С.38-39.

32. Ачкасов, В.Н. Конструктивно-технологический базис для создания радиационно-стойких ИС [Текст] / В.Н.Ачкасов, А.Н. Зольникова // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2002. - Вып. 4. - С.92-95.

33. Исследование и разработка алгоритмов и экспериментальных программ для специализированного процессора моделирования [Текст] / Научно -технический отчет по НИР ТРОПИК // ФГУП «НИИЭТ» - 2007г. - У42917

34. Ачкасов, В.Н. Алгоритм определения стойкости микроэлектронных компонентов к специальным факторам в САПР ИЭТ [Текст] /

В.Н.Ачкасов // Системы автоматизации проектирования. - 2006. - Вып.2. -№3.-С. 96-98.

35. Смерек, В.А. Разработка средств повышения радиационной стойкости и создание радиационно-стойких СБИС. [Текст] / В.А. Смерек // Моделирование систем и процессов. 2010. № 3-4. С. 31-33.

36. Смерек, В.А. Разработка средств повышения радиационной стойкости и создание радиационно-стойких СБИС [Текст] / В.А. Смерек // Моделирование систем и процессов. - 2010. - № 3-4. - С. 31-33.

37. Коршунов, Ф.П. Радиационные эффекты в полупроводниковых приборах. [Текст] / Ф.П. Коршунов, Г.В. Гатальский, Г.М. Иванов: Минск. - Наука и техника, 1978. - 232 с.

38. Чумаков, А.И. Действие космической радиации на интегральные схемы [Текст] / А.И.Чумаков - М.: Радио и связь - 2004. - 327 с.

39. Мырова, JI. О. Анализ стойкости систем связи к воздействию излучения [Текст] / JI.O. Мырова, В.Д. Попов, В.И. Верхотуров., - М.: "Радио и связь''. - 1993. — 268 с.

40. Першенков, B.C. Поверхностные радиационные эффекты в элементах интегральных микросхем. [Текст] / B.C. Паршенков, В.Д. Попов, A.B. Шальнов - М.: Энергоатомиздано. - 1988. - 256 с.

41.Ачкасов, В.Н. Физические процессы радиационного воздействия в транзисторе [Текст] / В.Н. Ачкасов, Ю.В.Гуляев // Моделирование систем и процессов - Воронеж: Издательство воронежский госуниверситет -2006. Вып. 1. - С. 2-6.

42. Васин, C.B. Физико-химические процессы в МОП-структурах, облученных альфа- и бета-частицами. [Текст] / Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. 1999.

43. Ачкасов, В.Н. Алгоритм моделирования работы ИС в условиях воздействия внешних факторов в подсистеме САПР изделий электронной техники [Текст] / В.Н. Ачкасов // Вопросы атомной науки и техники.

Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2004. - Вып. 1-2. - С.61-65.

44. Ачкасов, В.Н. Алгоритм моделирования работы ИС в условиях воздействия внешних факторов в подсистеме САПР ИЭТ [Текст] / В.Н.Ачкасов // Радиационная стойкость электронных систем: Науч.-техн. сб. Вып.5. - М.: СПЭЛС-НИИП, 2002. - С. 109-110.

45. Потапов, И.П. Моделирование радиационных эффектов в структуре 81/8Ю2 [Текст] / И.П.Потапов, // Моделирование систем и процессов -Воронеж: Издательство воронежский госуниверситет -2006. Вып. 1. - С. 49-53.

46. Конарев, М.В. О методах моделирования неисправностей радиационного воздействия [Текст] // М.В. Конарев // Информационные технологии моделирования и управления. - 2009. - № 5(57). - С.663-669.

47. Конарев, М.В. Моделирование радиационного воздействия на микросхемы [Текст] / М.В. Конарев, С.А. Цыбин // Моделирование систем и процессов 2008. - № 3,4 - С. 46-53.

48. Конарев, М.В. Алгоритмическая основа генерации тестов с учетом радиационного воздействия [Текст] / М.В. Конарев // Программные продукты и системы. - 2009. - № 4. - С. 155-157.

49. Конарев, М.В. Учет радиационного воздействия при верификации объектов проектирования на разных этапах маршрута проектирования [Текст] / М.В. Конарев // Моделирование систем и процессов. - Воронеж: Издательство типографии Воронежского государственного университета. - 2009. - № 1,2. - С. 36-42.

50. Конарев, М.В. Методы формирования библиотеки логических элементов для моделирования радиационного воздействия [Текст] / М.В. Конарев // Информационные технологии моделирования и управления. - 2009. - № 4(56). - С. 596-600.

51. Потапов, И.П. Архитектура САПР радиационно-стойкой элементной базы [Текст] / И.П.Потапов // Моделирование систем и информационные технологии: межвузовский сборник научных трудов / Воронеж: Издательство «Научная книга» - 2006. Вып.3.4.2. - С. 226 - 227

52. Ачкасов, В.Н. Средства автоматизации проектирования радиационно-стойкой элементной базы и унифицированных модулей вычислительных комплексов бортовых систем управления [Текст] / В.Н. Ачкасов, В.М. Антимиров. П.Р.Машевич // Материалы Российской конференции «Стойкость-2005». - Москва: МИФИ. - 2005.- С.251.

53. Машевич, П.Р. Новые технологии проектирования микроэлектронных компонентов [Текст] / П.Р.Машевич // Межвузовский сборник научных трудов «Моделирование систем и информационные технологии».-Воронеж: Издательство «Научная книга» - 2005. Вып.2. - С. 173-174.

54. Смерек, В.А. Влияние одиночных сбоев на работу цифровых устройств [Текст] / В.А. Смерек // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 4. - С. 68-71

55. Яньков, А.И. Моделирование радиационного накопления заряда в диэлектрике моп-структуры при средних и высоких значениях мощности дозы [Текст] / А.И. Яньков, В.А. Смерек // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 1. - С. 88-92.

56. Aitcen, Robert С. Modeling the unmolable: Algorithmic fault diagnostic [Текст] / Robert C. Aitcen // IEEE Des. Fnd Test Comput, -997 -14,№3-C.98-103.

57. Смерек, В.А. Архитектура, структура и методы защиты от сбоев радиационного характера для восьми разрядного микроконтроллера [Текст] / В.А. Смерек, В.К. Зольников, A.B. Ачкасов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2012. - № 2. - С. 136-141.

58. Зольников, К.В. Модель радиационных эффектов воздействия тяжелых заряженных частиц в КМОП-элементах микросхем [Текст] /

К.В.Зольников, Т.П.Беляева, К.И.Таперо, В.А.Смерек // Программные продукты и системы. 2011. № 3. С. 35-38.

59. Зольников, К.В. Методы схемотехнического моделирования КМОП СБИС с учетом радиации [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, В.И.Анциферова, С.А.Евдокимова // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 5-9.

60. Зольников, К.В. Расчет радиационных эффектов в элементной базе [Текст] / К.В.Зольников, А.И.Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2010. - №1-2. - С. 91-99.

61. Зольников, К.В. Учет электрофизических эффектов субмикронного уровня при проектировании современных СБИС [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, И.В.Нагорный / Моделирование систем и процессов. - 2012. -№3. - С. 42-44.

62. Зольников, К.В. Моделирование радиационных эффектов на физико-технологическом уровне в САПР ИЭТ [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, А.А.Стоянов, К.И.Таперо, А.И.Озеров // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 4. - С. 92-97.

63. Моделирование работы компонентов микросхем в условиях воздействия радиации в САПР [Текст] / К.В.Зольников, Ю.А.Чевычелов Ю.А.// Моделирование систем и процессов. - 2013. - №2. - С. 14-17.

64. Ачкасов В.Н. Математическое представление преобразования элементов с учетом радиации со схемотехнического на функционально-логический уровень [Текст] / В.Н.Ачкасов, К.В.Зольников, М.В.Конарев // Материалы международной научно-практической конференции «Архетип человека и будущее человечества», Воронеж. 2013- С.206-212.

65. Зольников, К.В. Моделирование воздействия ТЗЧ в активных областях элементов микросхем при проектировании [Текст] / К.В.Зольников,

B.А.Смерек, A.B. Ачкасов, В.А.Скляр // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 1. - С. 15-17.

66. Смерек, В.А. Методы разработки микросхем космического применения [Текст] / Смерек В.А., Яньков А.И., Ачкасов A.B., Крюков В.П., Конарев М.В., Зольников К.В., Скляр В.А.// Российская конференция «Стойкость-2014. - 2014. - Москва. - С.73-75.

67. Зольников, К.В. Проблемы моделирования воздействия космического излучения на элементную базу [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр,

C.А.Евдокимова // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2014. № 2. С. 17-2.

68. Зольников, К.В. Проблемы моделирования базовых элементов КМОП БИС двойного назначения [Текст] / К.В.Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2010. - № 3,4. - С. 20- 27.

69. Зольников, К.В. Методы проектирования микросхем, стойких к одиночным событиям [Текст] / К.В .Зольников, В.Н.Ачкасов, С В.А.мерек, Д.М.Уткин // Моделирование систем и процессов. - 2012. - №3. - С. 17-20.

70. Зольников, К.В. Развитие технологии и платформ • проектирования при топологических нормах менее 90 нм [Текст] / К.В.Зольников В.А.Скляр, В.В.Лавлинский, К.И.Таперо, А.И.Озеров // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 4. - С. 72-76.

71. Зольников, К.В. Разработка радиационно-стойкого микроконтроллера со встроенными специальными средствами [Текст] / К.В.Зольников, Смерек

B.А., Стоянов A.A. // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 1. -

C. 48-51.

72. Зольников, К.В. Проектирование радиационно-стойкой электронной компонентной базы [Текст] / К.В.Зольников, А.А.Стоянов, В.С.Кононов / Материалы первой Российко-белорусской научно-технической

конференции «Элементная база отечественной электроники», Н.Ноггород, Изд.: ИНГУ.- 2013. - 64-68.

73. Зольников, К.В. Проектирование радиационно-стойких микросхем [Текст] / К.В.Зольников // Материалы международной конференции «Системные проблемы надежности, качества, компьютерного моделирования, кибернетических, информационых и телекоммуникационных технологий в инновационных проектах». - 2013. -Часть 1. - С.51 - 52.

74. Смерек, В.А. Принципы защиты микросхем от одиночных сбоев в процессе проектирования [Текст] / В.А. Смерек, В.Н. Ачкасов // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 3. - С. 60-63.

75. Смерек, В.А. Оценка сбоеустойчивости интегральных схем от воздействия тяжелых заряженных частиц в цифровых микросхемах на стадии проектирования [Текст] / В.А. Смерек В.А., Д.М. Уткин, В.П. Крюков // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 4. - С. 71-75.

76. Смерек, В.А. Реализация и оценка методов средств повышения радиационной стойкости СБИС космического назначения [Текст] / В.А. Смерек, В.М. Антимиров // Моделирование систем и процессов. - 2010. -№3-4.-С. 31-33.

77. Смерек, В.А. Реализация методов средств повышения радиационной стойкости и создание радиационно-стойких СБИС [Текст] / В.А. Смерек, В.М. Антимиров // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 4. - С. 32-34.

78. Конарев, М.В. Методы формирования библиотеки логических элементов для моделирования радиационного воздействия [Текст] / М.В. Конарев // Системы управления и информационные технологии. - 2009. - № 2.2(36). - С. 260-263

79. Анитимиров, В.М. Исследование вариантов резервирования мигистральных связей в вычислительной системе [Текст] /

В.М.Анитимиров, В.Н.Ачкасов, П.Р. Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. 2005. - № 2(20). - С.238 - 243

80. Ачкасов, В.Н. Обобщенный критерий надежности интегральных схем и методы защиты от одиночных сбоев в цифровых устройствах на стадии проектирования [Текст] / В.Н. Ачкасов, В.А. Смерек, Д.М. Уткин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 76. - С. 387-398.

81. Зольников, К.В. Основы построения средств верификации блоков ОЗУ микропроцессора с системой команд ТМБ320С5 [Текст] / К.В.Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 1,2. - С. 31- 37.

82. Зольников, К.В. Тестирование последовательного порта с временным мультиплексированием [Текст] / К.В .Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2011. - №1-2. - С. 35-38.

83. Зольников, К.В. Проверка работоспособности последовательного порта ТБМ микропроцессора с системой команд ТМ8320С50 [Текст] / К.В.Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2011.- №3. - С. 2934.

84. Зольников, К.В. Обзор средств САПР для субмикронных СБИС [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, И.В.Нагорный, В.В. Лавлинский // Моделирование систем и процессов. -2012. - № 1. - С. 60-64.

85. Зольников, К.В. Создание тестовых программ для ТМ8320С50 на языке УЕМЬОв [Текст] / К.В.Зольников // Моделирование систем и процессов. -2012. -№ 1.-С. 31-36.

86. Зольников, К.В. Совмещенная аппаратно-программная верификация микросхем [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, И.В.Нагорный // Моделирование систем и процессов. - 2012. - №2. - С. 63-65.

87. Зольников, К.В. Методы преобразования библиотеки элементов схемотехнического уровня в библиотеку функционально-логического уровня с учетом радиационного воздействия [Текст] / К.В.Зольников,

М.В.Конарев // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2012.-№3.-С. 9-13.

88. Скляр, В.А. Проектирование и испытания микросхем для систем сбора и обработки информации [Текст] / В.А.Скляр, А.В.Ачкасов, К.В.Зольников // Радиотехника. - 2014. - № 6. - С. 94-98.

89. Зольников, К.В. Метод и алгоритм поиска дефектов для радиационно-стойких микросхем [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, В.И.Анциферова, В.П.Крюков, А.В.Ачкасов, С.А.Евдокимова // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2014. № 2. С. 10-13.

90. Ачкасов, В.Н. Математическое обеспечение преобразования элементов с учетом радиации со схемотехнического на функционально-логический уровень [Текст] / В.Н.Ачкасов, К.В.Зольников, М.В.Конорев // Материалы первой Российко-белорусской научно-технической конференции «Элементная база отечественной электроники», Н.Ноггород, Изд.: ИНГУ.- 2013. - 68-71.

91. Ачкасов В.Н. Алгоритм моделирования работоспособности микросхем в условиях воздействия внешних факторов в подсистеме САПР ИЭТ [Текст] / В.Н.Ачкасов, К.В.Зольников // Моделирование систем и процессов. 2013. № 4. С. 16-19.

92. Зольников, К.В. Обзор программ для САПР субмикронных СБИС [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр В.А., В.В.Лавлинский, С.А.Евдокимова,

B.И.Анциферова В.И. // Моделирование систем и процессов. 2013. №2.

C. 72-76.

93. Беляева, Т.П. Планирование реализации специальных проектов [Текст] / Т.П. Беляева, В.А. Смерек, М.В. Конарев К.В. Зольников // Труды российской конференции «Стойкость-2011». Радиационная стойкость

электронных систем: научно-технический сборник. — М.: МИФИ - 2011. -С.239-242.

94. Яньков А.И. Методика функционального контроля СБИС серии 1874 на стойкость к воздействию ТЗЧ КП [Текст] / А.И. Яньков, В.А. Смерек, Труды российской конференции «Стойкость-2011». Радиационная стойкость электронных систем: научно-технический сборник. - М.: МИФИ. 2011.-С. 88-89.

95. Крюков, В.П. Результаты экспериментальных исследований микросхем 1882ВЕ53У, 1882ВЕ53УМ и 1830ВЕ32У на стойкость к воздействию тяжелых заряженных частиц. [Текст] / В.П. Крюков, А.И. Яньков, В.Г. Калинин, В.А. Смерек // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 4. _ с. 41-44.

96. Яньков, А.И. Подход к тестированию сложно-функциональных микросхем, примененный при испытаниях двухпроцессорной «системы на криталле» на базе ядер 32-разрядных процессоров ЦОС [Текст] / А.И.Яньков, А.В.Ачкасов, К.В.Зольников, М.В.Конарев // Материалы первой Российко-белорусской научно-технической конференции «Элементная база отечественной электроники», Н.Ноггород, Изд.: ИНГУ.- 2013.-96-99.

97. Яньков, А.И. Результаты исследования сбоеустойчевого процессора серии 1867 [Текст] / А.И.Яньков, А.В.Ачкасов, К.В.Зольников, М.В.Конарев, Н.А.Орликовский // Моделирование систем и процессов. 2013. №4. С. 72-74.

98. Скляр, В.А. Разработка микросхемы для использования в автомобильном транспорте при сборе и обработке данных [Текст] / В.А.Скляр, К.В.Зольников, А.В.Ачкасов, А.А.Стоянов // Материалы международной конференции «Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования» -2014 - ВГЛТА - С.348-354.

99. Зольников, K.B. Определение вероятности безотказной работы при структурной оптимизации элементов сложных функциональных блоков в САПР [Текст] / К.В.Зольников, В.А. Смерек, А.ИЛньков, М.В.Конарев М.В., Н.А.Орликовский, A.B. Ачкасов A.B.// Моделирование систем и процессов. 2013. № 3. С. 35-37.

100. Кононов, B.C. Двоично-взвешенный цунговый ЦАП для низковольтных АЦП на КНИ-подложках [Текст] / В.С.Кононов, К.В.Зольников / Материалы первой Российко-белорусской научно-технической конференции «Элементная база отечественной электроники», Н.Ноггород, Изд.: ННГУ.- 2013.-22.

101. Зольников, К.В. Разработка микросхемы для систем сбора и обработки данных [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, А.ВАчкасов // Моделирование систем и процессов. 2013. № 1. С. 40-44.

102. Смерек, В.А. Микроконтроллер 1830ВЕ32У - 8-разрядная архитектура MSC-51 в радиационно-стойком исполнении [Текст] / В.А. Смерек, А.И. Яньков, A.B. Крюков // Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС)". Сборник трудов. - 2010. - № 1. -С.279-282.

103. Смерек, В.А. Микроконвертер К1874ВЕ96Т. Первый отечественный 16-разрядный микроконвертер [Текст] / В.А. Смерек, В.Н. Ачкасов, И.П. Потапов // Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС)". Сборник трудов. 2010. № 1. С. 390-393.

104. Свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ № 2014619293 Монитор сигналов для микропроцессоров 1867ВЦ2Т, 1867ВЦ2АТ / Зольников К.В., Конарев М.В. - заявка № 2014616957 17.06.2014 опубл. 12.09.2014г

105. Свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ № 2014618869 Загрузчик программного обеспечения СБИС 1867ВЦ8Ф через интерфейсы Ethernet, USB 2.0, UART / Конарев М.В., Макеев С.Н., Зольников К.В., - заявка № 2014616950 17.06.2014 опубл. 01.09.2014г

ЗПВЕРЖДЛЮ» ,^'РскторЛ)1~БОУ ВПО «Воронежская п^дарйсонная лссотехническая p¡fy акадсмия>>'>1а.тл1.

2 ^ * • í Z " '*> ......

\Л- В.М.Бугаков

/з.

Акт внедрения в учебный процесс результатов диссертации аспиранта Воронежской государственной jiecoicx-нической академии (кафедра вычислительно!! техники и информационных систем) Зольникова Константина Владимировича на тему «Проектирование микросхем глубоко-субмикронной технологии с учетом воздействия тяжелых заряженных частиц» (специальность 05.13.12-Системы автоматизации проектирования)

Основные результаты диссертационной работы Золышкоиа Кшкпаннша Владимировича, были отражены в учебно-методических Maiepinuax дисциплин «Системы автоматизации проектирования», «Схсмоюхпичсскчч.- и функциональное проектирование электронной комноиентной базы и САПР». «Методы проектирования микроэлектронных устройств», разработанных подготовки студентов ВГЛТЛ по направлению «Информационные сиегемы и технологии»,

Разработанные математические модели, методы и алгоритмы для ашо-матизацни проектирования СБИС были успешно применены студентами ВГЛТЛ при выполнении практических, лабораторных и курсовых pañol в рамках вышеперечисленных дисциплин.

Внедрение результатов исследования в учебный процесс позволило обеспечить более качественную подготовку студентов, аспирант» и соискателей,

Аспирант принимал непосредственное участие во внедрении результатов своей работы и подготовке студентов. Научные и практические peiy.платы работы в дальнейшем могут быть использованы для лекционных к> рсон, а также для курсового и дипломного проектирования.

Заместитель заведующего кафедрой вычислительной техники и информационных систем к.т.н., доцент __Лаилннский В.В.

Акт внедрения

результатов диссертации аспиранта Воронежской государственной

лесотехнической академии (кафедра вычислительной техники и информационных систем) Зольннкова Константина Владимировича на тему «Проектирование микросхем глубоко-субмнкронной технологии с учетом воздействия тяжелых заряженных частиц» (специальность 05.13.12-Системы автоматизации проектирования)

В рамках своего диссертационного исследования Зольников К.В. предложил методику проектирования КМОП СБИС космического назначения, позволяющую моделировать одиночные события для глубоко-субмикронной технологии, модели локальных радиационных эффектов, модели элементов схемотехнического и функционально-логического уровня, алгоритмы и программные средства моделирования работоспособности СБИС.

Разработанные средства позволили определить потенциальные места отказов СБИС для относительно новой области проектирования — глубоко-субмикронных технологий. Именно для таких технологий проектирования СБИС области поражения тяжелыми заряженными частицами невозможно определить в рамках ранее существующих моделей. Поэтому данная работа обеспечила безошибочность проектирования для новых перспективных технологий за счет более точного учета механизмов протекания физических процессов.

Основным практическим результатом работы является программно-аппаратный комплекс, позволяющий реализовать предложенные средства. Он был внедрен в единую среду сквозного проектирования в рамках дизайн-центра предприятия и использовался при проведении ряда НИОКР (шифр «Обработка-4», «Обработка-5» и др.). Наиболее полно материал работы использован при проектировании СБИС 1867ВМ7Т. Результаты испытаний этого изделия на воздействие тяжелых заряженных частиц показали удовлетворительное совпадение теоретических и экспериментальных результатов.

Экономический эффект данной работы складывается из прямого (за счет сокращения процедур определения параметров библиотечных элементов) и составляет более миллиона рублей для СБИС 1867ВМ7Т и косвенного, который может составить несколько десятков миллионов рублей за счет обеспечения бесперебойной работы микросхемы в космическом аппарате на орбите Земли.

И.П. Потапов