Проектирование микросхем с учетом воздействия статического ионизирующего излучения космического пространства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат наук Скляр, Валерий Александрович

• Скляр, Валерий Александрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Скляр, Валерий Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ И ИХ ВОЗМОЖНОСТИ ПО УЧЕТУ ВЛИЯНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1.1. Виды ионизирующих излучений в космическом пространстве и эффекты радиационного воздействия в комплементарных микросхемах

1.1.1. Внешние воздействующие факторы космического пространства

1.1.2. Источники ионизирующих излучений в космическом пространстве

1.1.3. Радиационные эффекты в КМОП микросхемах

1.2. Анализ текущего состояния средств автоматизации проектирования электронной компонентной базы космического назначения

1.3. Аспекты моделирования воздействия излучения космического пространства на электронную компонентную базу базу. Постановка задачи

Выводы

2. СТРУКТУРА, МЕТОДИКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ БАЗОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ РАДИАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА В САПР ДЛЯ СКВОЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КМОП СБИС

2.1. Методика автоматизированного проектирования изделий электронной компонентной базы стойкой к воздействию излучения космического пространства

2.2. Структура проблемно-ориентированного программного обеспечения

2.3. Выбор критериальных параметров к гамма-излучению

2.4. Расчет поглощенной дозы при воздействии ионизирующего излучения космического пространства

Выводы

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ИОНИЗАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В КМОП-ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ В САПР СКВОЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3.1. Моделирование накопления дозы в МОП - транзисторе при воздействии космического излучения низкой интенсивности

3.1.1. Методология моделирования процесса радиациопно-индуцированного накопления заряда в структуре диэлектрика МОП-транзистора с учетом влияния полевого окисла

3.1.2. Моделирование процесса накопления заряда в области подзатворного диэлектрика

транзистора

3.1.3. Процесс радиационно-индуцированное накопление заряда в подзатворном диэлектрике МОП-структуры при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения

3.1.4. Выбор значений параметров, определяющих кинетику накопления заряда в диэлектрике при радиационном воздействии

3.1.5. Моделирование процесса накопления поверхностных состояний

3.2. Расчет изменения схемотехнических параметров при воздействии низкоинтенсивного излучения факторов космического пространства

3.3. Алгоритмическая основа расчета стойкости КМОП СБИС при воздействии факторов космического

пространства

Выводы

4. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ, ИНТЕГРАЦИИ В СИСТЕМУ СКВОЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ СРЕДСТВ САПР

4.1. Структура, особенности построения разработанных средств и их интеграция в САПР для сквозного проектирования интегральных микросхем

4.2. Оценка точности и эффективности разработанных средств САПР

4.3. Методическое обеспечение и результаты внедрения

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ: Методика прогнозирования параметрической

надежности ИС при их эксплуатации в полях ионизирующего излучения малой мощности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Проектирование микросхем с учетом воздействия статического ионизирующего излучения космического пространства»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Для любой страны важен приоритет в самых высокотехнологичных областях. Космическая техника - это одна из отраслей, которая способна вывести на передовые позиции страну, где ей уделяется самое пристальное внимание. Считается одним из важнейших показателей технологического приоритета страны - наличие широко развитой космической отрасли. Но ключевой проблемой данной отрасли является создание радиаци-онно-стойкой электронной компонентой базы.

Отметим, что космическое ионизирующее излучение имеет две глобальные составляющие, каждая из которых характеризуется своим механизмом протекания физических процессов и соответственно своими методами защиты от них. Одна составляющая - это статическое излучение, состоящее из электронного, протонного и гамма-излучения, вторая - воздействие отдельных ядерных частиц. Для первой составляющей характерны процессы деградации электропараметров и постепенное увеличение числа функциональных отказов, для второй — временные кратковременные отказы, возможны и катастрофические отказы.

В данной работе мы будем рассматривать статические ионизирующие излучения. Они характеризуются малой мощностью излучения. Механизм воздействия низкоинтенсивного излучения вместе с изменением температуры среды имеет некоторые особенности, которые связаны с деградацией элементов интегральных схем. При рассмотрении КМОП - технологии экспериментально установлено, что с уменьшением мощности деградация возрастает. Данное явление исследовалось экспериментально, но на практике были выработаны только рекомендации для экспериментальных исследований, которые позволяли адаптировать экспериментальные данные, полученные при высокой мощности, к данным, которые получились бы при малой мощности, характерной для космоса. Теоретические модели носили частный характер и не использовались в САПР. К таким работам следует отнести разработки сотрудни-

ков «Научно-исследовательского института электронной техники» А.В.Ачкасова, В.П.Крюкова, А.И.Янькова, сотрудников «Научно-исследовательского института системных исследований РАН» В.Б.Бетелина, П.А.Осипенко, Российского института «Электропстандарт» В.Г.Малинина, М.М.Малышева, Московского инженерно-физического института В.А.Тельца, А.Ю.Никифорова, А.И.Чумакова, Научно-исследовательского института приборов В.Н.Улимова, К.И.Таперо, В.В.Емельянова и др.

Современная ситуация в области создания изделий электронной компонентной базы, а именно уменьшение проектных норм, привело только к еще более непредсказуемой картине. Поэтому назрела необходимость разработать специальные средства моделирования деградации элементов СБИС при воздействии излучения малой мощности, интегрировать их в САПР сквозного проектирования, которые были бы способны на стадии проектирования дать оценку поведения СБИС в реальных условиях космоса по отношению к статическому излучению.

Таким образом, для создания радиационно-стойких микросхем космического назначения в теории и практике САПР были поставлены актуальные задачи.

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 12-0831439 «Средства проектирования и управления проектами электронной компонентной базы».

Объект исследования - автоматизированное проектирование микросхем с возможностью учета радиации.

Предметом исследования являются модели и алгоритмы проектирования СБИС с учетом низкоинтенсивного излучения космического пространства.

Цель исследования состоит в разработке комплекса моделей, алгоритмов и программ моделирования излучения малой мощности для автоматизированного проектирования радиационно-стойких микросхем космического назначения.

Для достижения цели в работе должны быть решены задачи:

- провести анализ современного состояния средств проектирования для современных проектных норм, физических и математических моделей воздействия космического излучения, оценить их недостатки и определить направления их устранения;

- сформулировать методику проектирования СБИС, структуру программного обеспечения, позволяющего учесть низкоинтенсивное ионизирующее излучение космического пространства, и определить способы интеграции его в САПР сквозного проектирования;

- разработать математические модели, позволяющие определить закономерности протекания физических процессов в полупроводниковых структурах СБИС при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения космического пространства;

- разработать методы и определить соотношения, описывающие деградацию параметров библиотечных элементов при воздействии ионизирующего излучения космического пространства в зависимости от мощности дозы и температуры среды;

- разработать модели поведения элементов КМОП СБИС при воздействии ионизирующего излучения космического пространства на схемотехническом уровне;

- с помощью разработанных средств осуществить проектирование микросхем, что позволит оценить эффективность предложенных средств.

Методика исследования. Для решения поставленной задачи использованы: теория и процедуры автоматизации проектирования; теория вычислительных систем; вычислительная математика; модульное, структурное и объектно-ориентированное программирование; экспертные оценки, эксперименты с использованием моделирующих установок.

Научная новизна:

- методика проектирования КМОП СБИС космического назначения, отличающаяся возможностью моделировать радиационные эффекты космического происхождения в зависимости от мощности излучения, температуры среды и режима работы СБИС для современных маршрутов проектирования;

- математические модели протекания физических процессов в полупроводниковых структурах, отличающиеся предложенными соотношениями для накопления заряда в критических областях полупроводниковых структур с современными проектными нормами;

- математические соотношения, определяющие деградацию параметров моделей элементов схемотехнического уровня от низкоинтенсивного ионизирующего излучения космического пространства, отличающиеся средствами учета мощности излучения и температуры среды, а также методы получения параметров моделей элементов;

- алгоритмы и программные средства моделирования работоспособности СБИС, отличающихся комплексным учетом деградации элементов СБИС от воздействия низкоинтенсивного космического излучения и режимом эксплуатации изделий в условиях космического пространства.

На защиту выносятся следующие положения:

- методика проектирования КМОП СБИС космического назначения, позволяющая моделировать радиационные отказы от статического космического излучения с учетом мощности излучения, температуры среды и режима работы СБИС для современных маршрутов проектирования;

- математические модели протекания физических процессов в полупроводниковых структурах, позволяющие выявить главные закономерности про-

текания данных событий для полупроводниковых структур с современными проектными нормами;

- математические соотношения, позволяющие проводить экстракцию параметров моделей элементов схемотехнического уровня с учетом мощности статического ионизирующего излучения;

- алгоритмы и программные средства, включающие в себя все предложенные средства и позволяющие моделировать работоспособность СБИС в условиях воздействия статического космического излучения.

Практическая значимость и результаты внедрения. Результаты работы внедрены на ОАО «НИИЭТ» в виде комплексов программ, которые интегрированы в САПР сквозного проектирования. Экономический эффект от внедрения данных средств может составить более 10 млн рублей, так как сокращает значительный объем длительных испытаний, характерный для воздействия излучения малой мощности.

Предложенные средства внедрены также в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» для направления подготовки 230400 «Информационные системы и технологии», дополнительного профессионального 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. Это позволяет широко их распространить на предприятиях аналогичного профиля и в вузах.

Соответствие паспорту специальности. Согласно паспорту специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования, задачи, рассмотренные в диссертации, соответствуют 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;

2. 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. Результаты научных исследований обсуждались на научно-технических совещаниях, семинарах по выполнению НИР и ОКР в Министерстве промышленности и торговли, на головных предприятиях электронной промышленности, на научных конференциях, отчетах при приеме НИР и ОКР.

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях:

международных: Российско-белорусской конференции «Элементная база отечественной электроники» (Нижний Новгород, 2013); Архетип человека и будущее человечества (Воронеж, 2013); Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика (Воронеж, 2013); Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования (Воронеж, 2014).

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 34 работы, включая 5 работ в журналах, входящих в перечень определенных ВАК Минобрнауки России, 5 авторских свидетельств, 2 работы выполнены без соавторов. Общий объем всех публикаций 130 с. (лично автором выполнено 68 е.).

Личное участие заключается в определении цели и задач работы [42, 51, 52, 79, 82-84, 89], в выполнении научно-технических исследований [33, 36, 44, 76], разработке и анализе моделей [37, 40, 67, 68, 85, 86, 90, 96], разработке алгоритмов [34, 35, 43, 78], разработке методики проектирования [80, 81, 87, 88], программной реализации [38, 39, 41] и аппаратной реализации [75-77].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка используемых источников и приложения. Материалы диссертации изложены на 172 страницах, включая 25 рисунков, 2 таблицы, список используемых источников из 110 наименований и 1 приложение.

1. СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ И ИХ ВОЗМОЖНОСТИ ПО УЧЕТУ ВЛИЯНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1.1. Виды ионизирующих излучений в космическом пространстве и эффекты радиационного воздействия в комплементарных микросхемах

1.1.1. Внешние воздействующие факторы космического пространства

На орбитальные космические аппараты (КА) в процессе функционирования на околоземной орбите и за ее пределами воздействуют различные факторы космического пространства (КП). Основными факторами воздействия космического пространства на радиоэлектронную аппаратуру (РЭА) КА, нарушающими ее работу являются [102, 105, 106, 109]:

- ионизирующее излучение (ИИ) космического пространства;

- космическая плазма;

- инфра-красное (тепловое) излучение;

- космический вакуум;

- замкнутое пространство;

- микрометеориты;

- невесомость;

- собственная внешняя атмосфера.

Ионизирующее излучение космического пространства включает в себя поток первичных заряженных ядерных частиц, а также вторичные ядерные частицы. К первичным относят протоны, электроны, тяжелые заряженные частицы (ТЗЧ). Вторичные частицы являются продуктами ядерных реакций, связанных с взаимодействием первичных частиц.

Ионизирующее излучение имеет две глобальные составляющие, каждая из которых характеризуется своим механизмом протекания физических процессов и соответственно своими методами защиты от них. Одна составляющая

- это статическое излучение, состоящее из электронного, протонного и гамма-излучения, вторая - воздействие отдельных ядерных частиц.

Для первой составляющей характерны процессы деградации электропараметров и постепенное увеличение числа функциональных отказов, для второй временные кратковременные отказы, возможны и катастрофические отказы [101, 102].

Влияние ИИ на компоненты РЭА обусловлено потерями энергии (ионизационными и ядерными) первичных и вторичных ядерных частиц в активных и пассивных структурах полупроводниковых приборов (ПП) и интегральных схем (ИС) компонентов бортовой аппаратуры.

Накопление дозы ИИ при воздействии отдельных высокоэнергетических ядерных частиц приводит к одиночные сбоям а также параметрическим отказам ПП и ИС.

Кроме этого под воздействием ИИ может происходить изменение прозрачности оптических сред; помехи в оптико-электронной аппаратуре, обусловленные радиолюминесценцией и воздействием космических излучений в оптических деталях; растрескивание и пробой изолирующих материалов по причине электризации диэлектриков и протекания химических реакций, стимулированных радиацией; ухудшение параметров источников питания из-за нарушения работы солнечных батарей.

Особое влияние на ПП и ИС бортовой аппаратуры космических аппаратов оказывает длительное воздействие низкоинтенсивного ионизирующего излучения.

Противостояние длительному воздействию низкоинтенсивного ионизирующего излучения особо актуально для космических аппаратов, обеспечивающих навигацию, связь (находящихся на геостационарной орбите), а так же в длительных экспедициях за пределы орбиты Земли в дальний космос.

Воздействие космической плазмы приводит к электризации диэлектрических защитных и термоизолирующих покрытий. Накопление критического заряда приводит к внутреннему локальному электростатическому пробою, что

может привести к непосредственному отказу или сбою в работе прибора [107, 109]. Также, возможны косвенные эффекты, вызванные действием электромагнитного поля, которое возникает при пробое.

Неравномерный нагрев конструкций КА под воздействием инфракрасного излучения Солнца, а также попадание в теневую зону от других объектов, приводит к значительным циклическим изменениям температуры поверхности КА. Результатом являются температурные градиенты, приводящие к возникновению термо-э.д.с. и термомеханических напряжений. Кроме того, под воздействием температурных эффектов могут меняться характеристики ПП и ИС бортовой аппаратуры ICA.

Попадание микрометеоритов приводит к механическим повреждениям внешней поверхности приборов, особенно солнечных батарей.

В условиях невесомости вследствие отсутствия конвекции тепла ухудшается тепловой режим работы РЭА.

Замкнутое пространство не позволяет реализовать шину земли, вследствие чего общий потенциал колеблется, а протекание поверхностных токов по поверхности КА может быть причиной возникновения дополнительных помех.

При этом на работоспособность РЭА КА влияют много различных воздействующих факторов, каждый из которых может привести к сбою или отказу бортовой аппаратуры, и в общем случае необходимо учитывать все действующие факторы, однако основной вклад вносят первые два из выше перечисленных (космическая плазма и ионизирующее излучение).

В данной диссертационной работе будут рассмотрены эффекты, обусловленные действием проникающей космической радиации. Поэтому рассмотрим подробнее радиационные условия в космическом пространстве.

1.1.2. Источники ионизирующих излучений в космическом пространстве

Основными источниками ИИ в космическом пространстве являются [1, 49,

100]:

- заряженные частицы (электроны и протоны) естественных радиационных поясов Земли (ЕРПЗ);

- солнечные и галактические космические лучи (СКЛ и ГКЛ).

С первых лет освоения космоса значительное внимание уделялось оценке радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве. На основании данных, полученных с различных спутников, построены различные модели, характеризующие радиационную обстановку [101, 108]. По причине непрерывного изменения всех областей радиационного окружения, ни одна из существующих моделей не является исчерпывающей.

Как правило, при построении модели, допускаются предположения:

- потоки частиц являются всенаправленными (изотропные);

- пространственное распределение заряженных частиц описывается (Ь, В) координатами (Ь - высота орбиты, нормированная к радиусу Земли; В - напряженность магнитного поля Земли);

- орбитальная интеграция представляется для различных углов наклонения и высот;

- дифференциальный поток ср(Е) представляет собой скорость изменения потока от энергии для определенного значения уровня энергии, см-2с-1МэВ-1;

- интегральный поток Ф(>Е) представляет собой общий поток, см-2с-1, при всех энергиях, выше указанного порогового значения энергии;

- соответствие моделей конкретным временным промежуткам (условия солнечного минимума или солнечного максимума).

Общепризнанными моделями ЕРПЗ в настоящее время являются АР-8 (АР-8гшп, АР-8тах) и АЕ-8 (АЕ-8тт, АЕ-8тах) [106], которые позволяют описать распределения протонов и электронов для максимума и минимума солнечной активности. В настоящих моделях представлены пространственные

распределения протонов с энергией 0,1-400 МэВ и электронов с энергией 0,110 МэВ.

На некоторых орбитах КА доминирующим вкладом в общую поглощенную дозу являются потоки протонов СКЛ, которые трудно поддаются прогнозам. Это определяется случайным характером солнечных вспышек. В следствии этого, такие характеристики СКЛ, как энергетические спектры и потоки заряженных частиц значительно меняются от вспышки к вспышке. Результатом солнечных вспышек является выброс солнечных частиц высокой энергии, состоящих как правило из протонов с незначительным содержанием альфа-частиц (5-10 %) и более тяжелых ядер с энергией 1-100 МэВ/нуклон (углерод-никель, с преобладанием кислорода). Эпизодически появляются потоки СКЛ. Интенсивность этих потоков может превосходить на многие порядки величину потоков ГКЛ. Как правило максимальная энергия ускоренных частиц составляет не более 10 МэВ/нуклон. Подобные вспышки являются довольно распространенным явлением. В солнечно-активные годы периодичность вспышек достигает 1 раз в неделю. В более редких вспышках (примерно 1 раз в месяц) частицы ускоряются до 100 МэВ/нуклон. Еще более редкими случия-ми, например раз в год, является выброс частиц с энергией до 1 ГэВ. Особенно мощные вспышки возникают 3-4 раза в течение 11-летнего цикла солнечной активности. Они характеризуются очень большими потоками ускоренных частиц с максимальной энергией до 10 ГэВ и выше.

Для низких орбит и при малых углах наклонения магнитосфера Земли значительно экранирует поток протонов, вследствие чего остаются только вы-сокоэнергетичные протоны.

Такие компоненты СКЛ, как ионы более тяжелых элементов, обычно не дают значительного вклада в общее значение поглощенной дозы. В то же время, они могут приводить к сбоям и отказам за счет эффектов от воздействия отдельных ядерных частиц. При характеристике таких эффектов нужно иметь интегральные составляющие энергетических спектров протонов и спектры линейных потерь энергии (ЛПЭ) для ионов.

Процесс воздействия галактических космических лучей не вносит заметный вклад в суммарную поглощенную дозу (порядка нескольких рад за год). Но они приводят к возникновения в микросхемах эффектов от воздействия отдельных ядерных частиц. В настоящее время составляющие ГКЛ изучены достаточно подробно. В различных диапазонах значений энергий известны не только потоки групп ядер, но и относительный процентный состав отдельных ядер. .Ядерная составляющая ГКЛ включает в себя пять групп. Это протоны, альфа-частицы, легкие (Ь-группа с атомными номерами Ъ = 3-5), средние (М-группа с атомными номерами Ъ = 6-9) и тяжелые (Н-группа с атомными номерами Ъ> 10) ионы [104]. Для релятивистских значений энергий интенсивность различных групп ядер изучена достаточно хорошо. Изменение интенсивности ГКЛ в течение фазы солнечного цикла образуют 11-летнюю вариацию космических лучей. Для разных энергий ее величина различна. Например, для значения Е ~ 100 МэВ она составляет 20-30 %, а для значения Е > 2 ГэВ ее величина не превышает 1-3 %.

Для разных космических орбит ЛПЭ-спектры ТЗЧ ГКЛ отличаются несущественно. Только для космических орбит с не значительными углами наклонения и малыми высотами необходимо учитывать действие магнитосферы Земли по экранированию потока протонов и ТЗЧ. В подавляющих случаях (ЛПЭ более 1 МэВ-см2/мг) отличия спектров между собой для многих приложений можно считать несущественными и использовать данные, полученные, для геостационарной орбиты.

Для значений ЛПЭ-спектров тяжелых заряженных частиц ГКЛ в области значений порядка 30-35 МэВ-см2/мг представлен значительный (на несколько порядков) спад интегральной составляющей плотности потока частиц. В следствии этого частицы, с ЛПЭ превышающим данные значения, практически не вносят вклад в частоту проявления эффектов от отдельных ядерных частиц и их влияние может не учитываться при определении показателей стойкости микросхем к воздействию данных эффектов.

1.1.3. Радиационные эффекты в КМОП микросхемах

Ионизационными реакциями (ИР) называется радиационные процессы в ПП и ИС при воздействии ИИ. При этом может нарушаться функционирование ПП и ИС, а так же меняться их параметры относительно норм технических условий. Различные типы ПП и ИС по разному реагируют на воздействие ИИ, то есть обладают различной ионизационной реакцией. Для ее понимания необходимо предварительно проанализировать основные радиационные эффекты и механизмы их проявления в конкретных полупроводниковых структурах и элементах ПП и ИС.

Существует две формы проникающей радиации: электромагнитное излучение (рентгеновское и гамма-излучение) и излучение частиц (электроны, нейтроны, ионы). При прохождении через полупроводниковый материал быстрых частиц, они вследствие ряда процессов теряют свою энергию. Происходящие процессы определяются как свойствами облучаемого материала, так и природой и энергией частиц. Внешние условия (такие как температура) также влияют на механизм энерговыделения. При воздействии на твердое тело ИИ могут возникать следующие первичные эффекты [21, 22, 24]:

- обратимая ионизация атомов, представляющая собой разрыв валентных связей;

- возбуждение атомной решетки и электронов без смещения (нагрев кристалла);

- смещение атомов из узлов кристаллической решетки (образование дефектов типа пар Френкеля);

- ядерные превращения.

Основной вклад в деградацию характеристик ПП и ИС под действием радиационного излучения играют радиационные эффекты двух типов: эффекты смещения и ионизационные эффекты [4, 24, 66].

Ионизационные эффекты [33, 54] обусловлены ионизацией вещества под действием излучения. При этом происходит образование свободных носи-

телей заряда. При перемещении таких носителей по объему облучаемого материала и захвате имеющимися там ловушками, происходит накопление заряда в различных областях микросхем (в основном в диэлектрических слоях), что приводит к деградации параметров.

Данные носители, перемещаясь по объему материала, подверженного излучению, захватываются на ловушки, что приводит к накоплению заряда в различных областях (в основном это различные диэлектрические слои), что вызывает ухудшение параметров ПП и ИС. Ионизационными эффектами такого типа определяется деградация параметров ПП и ИС, изготовленных по технологии КМОП, а также биполярных приборов и микросхем (если нарушения в их работе обусловлены возникновением утечек, связанными с диэлектрическими слоями). Помимо этого, ионизационные эффекты в рабочих областях ПП и ИС могут вызвать импульсы токов ионизации. В зависимости от типа облучаемого изделия, а также от величины и локализации ионизационных токов могут возникнуть различные эффекты как обратимого, так и необратимого характера.

Обратимыми эффектами является возникновение в выходных элементах импульсных сигналов помех, что может вызвать сбои в работе бортовой аппаратуры, изменение логического состояния цифровых микросхем (регистров, триггеров, ячеек памяти и т.п.).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Скляр, Валерий Александрович, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ источников

1. Агаханян Т.М., Аствацатурьян Е.Р., Скоробогатов П.К. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах / Под редакцией Т.М. Агаханя-иа. Москва: Энергоатомиздат, 1989 - 256 с.

2. Антимиров, В.М. Современные вычислительные комплексы для бортовых систем управления [Текст] / Антимиров В.М., Ачкасов В.Н., Машевич П.Р. // Полет. 2005. - №8. - С.23 - 26.

3. Антимиров, В.М. Создание промышленной инфраструктуры разработки, производства и испытания вычислительных комплексов для систем управления двойного назначения [Текст] / Антимиров В.М., Машевич П.Р., Ачкасов B.II.// Авиакосмическое приборостроение.

2005. - №8. - С.9 - 11.

4. Аствацатурьян, Е.Р. Методы повышения радиационной стойкости электронных схем и устройств вычислительной техники [Текст] / Е.Р.Аствацатурьян и др.- Москва: Издательство МИФИ, 1986. - 88 с.

5. Ачкасов A.B. Автоматизация проектирования изделий микроэлектроники с учетом статических видов радиации [Текст]: монография / A.B. Ачкасов, В.К.Зольников, К.И.Таперо - Воронеж: Воронеж, гос. ун-т,

2006.- 258 с.

6. Ачкасов A.B. Алгоритм оценки стойкости микроэлектронных компонентов к специальным факторам / А.В.Ачкасов // Информационные технологии моделирования и управления. 2005. - № 7(25). - С.984 -987.

7. Ачкасов A.B. Задачи развития микроэлементной базы двойного назначения / A.B. Ачкасов // Промышленная информатика: Межвузовский сборник научных трудов Воронеж: ВГТУ. - 2005. - С.24-27.

8. Ачкасов А. В. Моделирование радиационных эффектов в КМОП приборах в САПР [Текст] / А.В.Ачкасов, А.И.Яньков // Приводная техника. - 2006. - №6(64). - С. 17 - 22.

9. Ачкасов A.B. Методика проектирования СБИС двойного назначения / А.В.Ачкасов // Материалы Международной научно-практическая конференции «Современные проблемы создания технических средств противодействия терроризму и преступности» - Воронеж: Институт МВД.-2006.-С.127-128.

10. Ачкасов A.B. Оценка стойкости микроэлектронных компонентов /

A.В.Ачкасов// Материалы Российской конференции «Стойкость-2006». - Москва: МИФИ. - 2006.- С. 13-14.

11. Ачкасов, A.B., Проблемы проектирования современной радиационно-стойкой элементной базы / А.В.Ачкасов // Материалы X Международной конференции «Системные проблемы надёжности, качества, информационных и электронных технологий. - Москва: Издательство «Радио и связь». - 2005. Часть 1 - С.84 -85.

12. Ачкасов, А. В. Создание отечественной проектной среды разработки микроэлектронных систем [Текст] / А.В.Ачкасов, А.И.Яньков // Приводная техника. - 2006. - №6(64). - С. 31-34.

13. Ачкасов, В.Н. Методика определения стойкости изделий микроэлектроники / В.Н.Ачкасов // Труды всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы». - Воронеж. Воронежский государственный технический университет. - 2006. -С. 29 - 30

14. Ачкасов, В.Н. Обоснование структуры АРМ проектирования базовых элементов микросхем двойного назначения [Текст] / В.Н.Ачкасов, П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский, В.Е.Межов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления: Межвузовский сборник научных трудов Выпуск X. - Воронеж: ВГЛТА, 2005. - С. 215-216.

15. Ачкасов, В.Н. Подсистема автоматизации проектирования радиацион-но-стойкой элементной базы и унифицированных модулей вычислительных комплексов бортовых систем управления [Текст] /

B.Н.Ачкасов, В.М.Антимиров, П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский

//Труды всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы». - Воронеж. Воронежский государственный технический университет. - 2005. -С. 45-46.

16. Ачкасов, В.Н. Создание промышленной и научной инфраструктуры корпоративной разработки, производства и испытания элементной базы, модулей и вычислительных комплексов для систем управления [Текст] / Ачкасов В.Н., Антимиров В.М., Машевич П.Р., Фортинский Ю.К.// Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2005. Выпуск 3-4. С. 3-5.

17. 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.

18. Ачкасов В. Н. Технические средства дизайн центра проектирования универсальных и специализированных радиационно - стойких микросхем [Текст] / В.Н. Ачкасов, А.В.Ачкасов, И.П.Потапов // Приводная техника. - 2006. - №5(63). - С. 24 - 27.

19. Бадин, М. Платформенный принцип проектирования СБИС и ПЛИС. Часть 1 [Текст] / М. Бадин, Д. Воронков, А. Руткевич, М. Сенченко, В. Стешенко, Г. Шишкин // Электронные компоненты. - 2008. - №1.

20. Бибило, П.Н. Системы моделирования интегральных схем на основе языка VHDL. StateCAD, ModelSim, Leonardo Spectrum [Текст] / П.Н. Бибило. - Москва: СОЛОН Пресс, 2005. - 384 с.

21. Вавилов, B.C. Действие излучений на полупроводники. [Текст] / B.C. Вавилов - Москва:Атомиздат, 1974. - 232 с.

22. Вавилов, B.C. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. [Текст] / В.С.Вавилов, H.A. Ухин - Москва: Атомиздат, 1969. - 312 с.

23. Гадияк, Г.В. Моделирование распределения водорода при инжекции электронов в пленках 8Юг в сильных электрических полях [Текст] / Г.В. Гадияк // ФТП. 1997. Т. 31, № 3. С. 257-263.

24. Действие проникающей радиации на изделия электронной техники [Текст] / Под ред. Е.А. Ладыгина. Москва: Советское радио, 1980.

25. Зольников В.К. Задачи автоматизации проектирования современной радиационно-стойкой элементной базы / В.К.Зольников, А.В.Ачкасов // Труды всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» - Воронеж. Воронежский государственный технический университет. - 2005. -С. 61-62.

26. Зольников, В.К. Метод оценки стойкости интегральных схем к специальным факторам [Текст] / В.К. Зольников, Е.А.Кузьмин, О.Н. Ману-ковский // Специальная электроника. - 1991. - Серия 8. Выпуск 1(37). -С. 13-18.

27. Зольников, В.К. Моделирование реакции ИС при воздействии ИИ в САПР ИЭТ [Текст] / В.К. Зольников, В.П.Крюков // Влияние внешних воздействующих факторов на элементную базу аппаратуры авиационной и космической техники: Труды I Международной практической конференции Королев. Издательство Москва РАКА, 2002. С.69.

28. Зольников, В.К. Проблемы создания проектной среды разработки микроэлектронных систем [Текст] / В.К.Зольников, В.Е. Межов, П.Р.Машевич, В.Н.Ачкасов // Материалы международной научно-практической конференции «Наука и образование» - Воронеж, 2005. -С. 216-219.

29. Зольников, В.К. Прогнозирование работоспособности биполярных ИМС при воздействии гамма-излучения малой мощности [Текст] / В.К. Зольников, В.Г. Калинин // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиаэлектронную аппаратуру, - 1997. - Выпуск 1-2. - С.40-43.

30. Зольников, B.K. Разработка математических моделей расчета радиационной стойкости параметров типовых элементов и определение адекватности схемотехнических и конструктивно-технологических решений [Текст] /В.К. Зольников, В.П. Крюков, В.Н. Ачкасов, В.А. Смерек // Моделирование систем и процессов. 2011. - № 1,2. - С - 2426.

31. Зольников, В.К. Создание микроэлементной базы двойного назначения [Текст] / В.К. Зольников, И.П. Потапов, А.Н. Зольникова, В.И. Анциферова // Материалы X Международной конференции «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий». - Москва: Издательство «Радио и связь». - 2006. Часть 1. - С.26.

32. Зольников, В.К. Создание отечественной проектной среды разработки микроэлектронных систем [Текст] / В.К. Зольников, В.Н. Ачкасов, П.Р. Машевич, И.П. Потапов // Вестник ВГТУ. Системы автоматизации проектирования, 2006, выпуск 2. - №3. - С.9-11.

33. Зольников, К.В. Методы создания стойких микросхем в САПР [Текст] / К.В.Золышков 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.

34. 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.

35. 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 техни-

ки. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 5-9.

36. Зольников, К.В. Моделирование воздействия ТЗЧ в активных областях элементов микросхем при проектировании [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Смерек, A.B. Ачкасов, В.А.Скляр // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 1. - С. 15-17.

37. Зольников, К.В. Моделирование радиационных эффектов на физико-технологическом уровне в САПР ИЭТ [Текст] / К.В.Зольников,

B.А.Скляр, А.А.Стоянов, К.И.Таперо, А.И.Озеров // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 4. - С. 92-97.

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

C.А.Евдокимова, В.И.Анциферова В.И. // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 2. - С. 72-76.

39. 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.

40. Зольников, К.В. Проблемы моделирования воздействия космического излучения на элементную базу [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, С.А.Евдокимова // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 17-20.

41. 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.

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

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

44. 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.

45. Золышкова, А.Н. Комплекс программ расчета работоспособности ИС при воздействии ионизирующих излучений. [Текст] / А.Н. Зольнико-ва, В.Е. Межов // Вопросы атомной науки и техники. Серия Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2000. -Вып. 1-2. - С.93-96.

46. Зольникова, А.Н. Математическая модель расчета изменения параметров ИС при воздействии дозы ИИ [Текст] / А.Н.Зольникова, В.Н.Ачкасов, В.П.Крюков // Радиационная стойкость электронных систем: Научно-технический сборник Выпуск 5. - Москва: СПЭЛС-НИИП, 2002. - С.107 - 108.

47. Зольникова, А.Н. Оценка стойкости и надежности ИС при воздействии гамма-излучения [Текст] / А.Н. Зольникова, В.Н. Ачкасов, В.П.Крюков // Актуальные проблемы анализа и обеспечение надежности и качества приборов, устройств и систем: Сборник докладов научно-технической конференции Под редакцией А.П.Андреева, А.В.Блинова, Н.К.Юркова. - Пенза: Издательство Пензенского государственного технического университета, 2002. - С.236-239.

48. Зольникова, А.Н. Расчет стойкости компонентов КМОП ИС, к радиационному воздействию / А.Н. Зольникова, В.Н. Ачкасов, В.П. Крюков // Актуальные проблемы анализа и обеспечение надежности и качества приборов, устройств и систем: Сборник докладов научно-технической конференции [Текст] / Под редакцией А.П.Андреева,

А.В.Блинова, Н.К.Юркова. - Пенза: Издательство Пензенского государственного технического университета, 2002. - С.234-235.

49. Ионизирующие излучения космического пространства и их воздействие на бортовую аппаратуру космических аппаратов [Текст] /под редакцией Г.Г. Райкунова; Москва:ФИЗМАТЛИТ, 2013. -256с.

50. Коршунов, Ф.П. Воздействие радиации на интегральные микросхемы. [Текст] / Ф.П. Коршунов, Ю.В. Богатырев, В.А.Вавилов // - Минск: Наука и техника, 1986. - 254с.

51. Крюков, В.П. Координационное управление предприятиями электронной промышленности [Текст] / В.П.Крюков, А.Н.Зольникова, К.А.Чубур, В.А.Скляр, Н.В.Нагорный // Первая Российко-Белорусская научно-техническая конференция, Н.Новгород, Издательство: ННГУ. -2013.-204-206.

52. Крюков, В.П. Математические методы координационного управления предприятиями электронной промышленности [Текст] / В.П.Крюков,

A.Н.Зольникова, К.А.Чубур, В.А.Скляр, Н.В.Нагорный // Материалы международной научно-практической конференции «Архетип человека и будущее человечества» Воронеж. 2013- С.234-239.

53. Крюков В.П. Моделирование изменения параметров ИС при воздействии дозы ИИ [Текст] / В.П. Крюков // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий: Труды Международной научно-технической конференции Москва, 2002. - С.93-95.

54. Крюков, В.П. Моделирование изменения параметров-критериев годности при воздействии радиации [Текст] / В.П. Крюков, В.Н. Ачкасов,

B.К. Зольников // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий: Труды Международной научно-технической конференции Москва, 2002. - С.146-151.

55. Машевич, П.Р. Инструментальные средства автоматизации проектирования дизайн центра [Текст]: монография / П.Р. Машевич, В.К. Зольников; ВГУ. - Воронеж, 2006. - 284 с.

56. Машевич, П.Р. Лингвистические средства для проектирования микросхем [Текст] / П.Р.Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. 2005. - № 2(20). - С.209 - 213.

57. Машевич, П.Р. Промышленная технология разработки и изготовления отечественных микросхем [Текст] / П.Р.Машевич // Вестник воронежского государственного технического университета. Серия: системы автоматизации проектирования. 2005. Выпуск 1. - №11. - С.127 - 129.

58. Машевич, П.Р. Создание отечественной промышленной технологии автоматизации разработки и изготовления СБИС [Текст] / П.Р. Машевич, Ю.К. Фортинский // Информационные технологии моделирования и управления. - 2005. - №2(20). - С.301-306.

59. Машевич, П.Р. Технология создания современной элементной базы [Текст] / П.Р. Машевич // Материалы Всероссийской конференции «Информационные технологии». - Воронеж: Издательство «Научная книга».-2005.-С.157-158.

60. Межов, В.Е., Метод повышения стойкости ИС с помощью радиацион-но-стимулированного метода отбраковки [Текст] / В.Е. Межов, В.К. Зольников, В.П. Крюков // Вестник. Научно-технический журнал центрального черноземного регионального отделения наук о лесе - Воронеж: ВГЛТА. - 2002. - С.51-59.

61. Мещуров, О.В. Дозиметрический контроль на борту космических аппаратов с помощью МДП-дозиметров [Текст] / О.В. Мещуров и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. : Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2003. Выпуск 4. С. 34-38.

62. Научно-технический отчет по ОКР «Разработка и освоение производства спецстойкого микроконтроллера типа 1874ВЕ05Т с интерфейсом

ГОСТ Р 52070-2003, АЦП и ШИМ», шифр «Обработка-4» / ОАО «НИИЭТ». 2013.-121с.

63. Научно-технический отчет по ОКР «Разработка и освоение производства радиационно-стойкото цифрового сигнального процессора с фиксированной запятой по типу 1867ВМ2», шифр «Обработка-5» / ОАО «НИИЭТ». 2013.-145с.

64. Научно-технический отчет по ОКР «Разработка и освоение производства комплекта быстродействующих радиационно-стойких ЦАП разрядностью 8, 12, 14 бит», шифр «Цифра-13» / ОАО «НИИЭТ». 2013. -153с.

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

66. Никофоров, А.Ю. Радиационные эффекты в КМОП ИС [Текст] / А.Ю.Никифоров, В.А.Телец, А.И.Чумаков. - Москва: Радио и связь, 1994. -164с.

67. Патент на полезную модель RUS 135863 Дифференциальный усилитель для КМОП-технологий с низким напряжением питания / Балашов Ю.С, Русанов A.B., Скляр В.А. - № 2013115973 заявл. 09.04.2013; опубл. 20.12.2013.

68. Патент на полезную модель RUS 143321 Интегральный МОП транзистор для низковольтных микросхем / Русанов A.B., Ткачев А.Ю., Скляр В.А.-№2014105070 заявл. 11.02.2014; опубл. 19.06.2014.

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

70. Потапов, И.П. Архитектура и структура информационной среды проектирования радиационно-стойкой элементной базы [Текст] / И.П. Потапов // Промышленная информатика ВГТУ. - 2005. - С. 45-46.

71. Потапов, И.П. Архитектура САПР радиационно-стойкой элементной базы [Текст] / И.П.Потапов // Моделирование систем и информацион-

ные технологии: межвузовский сборник научных трудов / Воронеж: Издательство «Научная книга» - 2006. Выпуск 3. 4.2. - С. 226 - 227

72. Потапов, И.П. Обоснование архитектуры интегрированной информационной среды проектирования радиациопно-стойкой элементной базы [Текст] / И.П.Потапов, П.Р.Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. 2005. - № 7(25). - С.1002 - 1005.

73. Потапов И.П. Средства автоматизации проектирования радаиционно-стойкой элементной базы / И.П.Потапов, А.В.Ачкасов, В.К.Зольников //Вопросы атомной науки и техники. Серия 8.2006. -Выпуск 1-2. - С.147 -149.

74. Русанов, A.B. Операционные усилители для КМПО-технологий 180нм [Текст] / А.В.Русанов, Ю.С.Балашов, В.А.Скляр // Межвузовский сборник научных трудов, «проектирование радиоэлектронных и лазерных устройств и систем. Воронеж. -2011. - С.152-155.

75. Свидетельство о государственной регистрации топологии. RUS №2013630073 Интегральная микросхема биполярной МОП транзисторной структуры с низким напряжением питания / Скляр В.А., Русанов A.B., Ткачев А.Ю., Балашов Ю.С. - № 2013630028 заявл. 09.04.2013; опубл. 30.05.2013.

76. Свидетельство о государственной регистрации топологии. RUS №2013630129 Топология интегральной микросхемы 1273ПА11Т / Скляр В.А., Горбунов Д.Е., Битюцких C.B. - № 2013630092 заявл. 05.07.2013; опубл. 29.08.2013.

77. Свидетельство о государственной регистрации топологии. RUS №2013630119 Топология интегральной микросхемы 1273ПА12Т / Скляр В.А., Борисов Ю.Н., Горбунов Д.Е. - № 2013630085 заявл. 18.06.2013; опубл. 02.08.2013.

78. Скляр, В.А Виды и этапы верификационных процедур систем на кристалле [Текст] / В.А.Скляр, В.В. Лавлинский // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 4. - С. 61-63.

79. Скляр, В.А. Методика верификации современных микросхем [Текст] / В.А.Скляр // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 4. - С. 53-57.

80. Скляр В.А. Методика проектирования СБИС с учетом пизкоинтен-сивного ионизирующего излучения [Текст] / В.А.Скляр,

B.К.Золышков // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 2. -

C. 38-40.

81. Скляр, В.А. Методы проектирования аналоговых схем в КМОП технологиях с низким напряжением питания [Текст] / В.А.Скляр, А.В.Русанов, Ю.С.Балашов Ю.С. // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2012. - Т. 8. № 2. - С. 45-50.

82. Скляр, В.А. Микросхемы импульсных преобразователей напряжения для стабилизированных источников питания [Текст] / В.А.Скляр, И.А.Суров, А.В.Родин // Первая Российко-Белорусская научно-техническая конференция, Н.Новгород, Издательство: ННГУ. - 2013. -206-209.

83. Скляр, В.А. Микросхемы шестиканального 16-разрядного АЦП [Текст] / В.А.Скляр // Первая Российко-Белорусская научно-техническая конференция, Н.Новгород, Издательство: ННГУ. - 2013. -210-214.

84. Скляр В.А. Моделирование эффектов низкоинтенсивного ионизирующего излучения в СБИС [Текст] / В.А.Скляр, В.К.Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 2. - С. 35-37.

85. Скляр, В.А. Основные методы и процедуры верификации СФ-блоков [Текст] / В.А.Скляр, В.П.Крюков, В.Н.Ачкасов, Ю.А.Чевычелов // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 4. - С. 58-61.

86. Скляр, В.А. Проблема целостности сигнала: характеризация и моделирование процессов в САПР [Текст] / В.А.Скляр, В.К.Зольников, А.И.Яньков, Ю.А.Чевычелов, В.Ф.Барабанов // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 2. - С. 67-72.

152

87. 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.

88. 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.

89. Скляр, В.А. Разработка преобразователей напряжения для стабилизированных источников питания [Текст] / В.А.Скляр, И.А.Суров,

A.В.Суров //Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 1. - С. 44-47.

90. Скляр, В.А. Создание тестовых последовательностей [Текст] /

B.А.Скляр, В.Н.Крюков, В.Н.Ачкасов В.Н. // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 1. - С. 65-70.

91. 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 наноэлек-тронных систем (МЭС)". Сборник трудов. - 2010. - № 1. - С.279-282.

92. Смерек, В.А. Радиационно-стойкий микроконтроллер со встроенным АЦП, контроллером интерфейса ГОСТ Р 52070-2003 и SpaceWire [Текст] / В.А. Смерек, / Труды первой Российско-Белорусской конференции «Элементная база отечественной электроники» - Н.Новгород, Издательство ННТУ. - 2013 - Т1 - С 79-83.

93. 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.

94. 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.

95. Таперо, К.И. Кинетика накопления и отжига радиационных дефектов в активных областях кремниевых МОП и КМОП структур. [Текст] / К.И. Таперо // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. 1997.

96. Уткин, Д.М. Математическая модель сложных функциональных блоков, функционирующих в условиях воздействия радиации [Текст] / Д.М.Уткин, В.В.Лавлинский, В.А.Скляр // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 55-58.

97. Фортинский, Ю.К. Зольников, В.К. Конарев, М.В. Создание подсистемы верификации сложных цифровых микросхем с учетом радиационного Ю.К. Фортинский, В.К. Зольников, М.В. Конарев; ВГУ. - Воронеж, 2011.- 208 с.

98. Шагурин, И. Системы на кристалле. Особенности реализации и перспективы применения / И. Шагурин // Электронные компоненты. -2009.-№1.

99. Boesch Н.Е. Jr. Interface-State Generation in Thick Si02 Layers // Ibid. 1982. N6. P. 1446-1451.

100. Boesch H.E. Jr., McLean F.B. Hole Transport and Trapping in Field Oxides // Ibid. 1985. Vol. 32, N 6. P. 3940-3945.

101. Brown D.B., Saks N.S. Time-Dependence of Radiation-Induced Interface Trap Formation in Metal-Oside-Semiconductor Devises as a Function of Oxide Thickness and Applied Field // J. Appl. Phys. 1991. Vol. 70, N 7. P. 3734-3747.

102. Dodd, P.E. Shaneyfelt, M.R. Schwank, J.R. Felix, J.A. "Current and Future Challenges in Radiation Effects on CMOS Electronics," IEEE Trans, on Nucl. Sci, vol. 57, no. 4, pp. 1747-1763, August 2010

103. Fleetwood D.M., Shaneyfelt M.R., Schwank J.R. Simple Method to Estimate Oxide-Trap, Interface-Trap and Border-Trap Charge Densities in Metal-Oxide-Semiconductor Transistors // Appl. Phys. Lett. 1994. Vol. 64, N 15. P. 1965-1967.

104. Koga R. et al. On the Suitability of Non-Hardened High Density SRAMs for Space Applications//Ibid. 1991. Vol. 38. P. 1507.

105. McLean F.B. A Framework for Understanding Radiation-Induced Interface States in Si02 MOS Structures // IEEE Trans. Nucl. Sei. 1980. Vol. 27, N 6. P. 1651-1657.

106. Rashkeev S.N., Fleetwood D.M., Schrimpf R.D., Pantelides S.T. Defect Generation by Hydrogen at the Si-Si02 Interface // Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 87, N 16. 165506/1-4.

107. Rashkeev S.N., Fleetwood D.M., Schrimpf R.D., Pantelides S.T. Proton-Induced Defect Generation at the Si-Si02 Interface // IEEE Trans. Nucl. Sei. 2001. Vol. 48, N 6. P. 2086-2092.

108. Shaneyfelt M.R., Dodd P.E., Draper B.L., Flores R.S. Challenges in Hardening Technologies Using Shallow-Trench Isolation // Ibid. 1998. Vol. 45, N 6. P. 2584-2592.

109. Schwank J.R., Fleetwood D.M., Winokur P.S. et al. The Role of Hydrogen in Radiation-Induced Defect Formation in Polysilicon Gate MOS Devices // IEEE Trans. Nucl. Sei. 1987. Vol. 34, N 6. P. 1152-1158.

110. Schwank J.R., Dawes W.R. Jr. Irradiated Silicon Gate MOS Device Bias Annealing // IEEE Trans. Nucl. Sei. 1983. Vol. 30, N 6. P. 4100-4104.

Методика

Руководящий документ

Изделия электронной техники

МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ИС ПРИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ПОЛЯХ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Российский научно-исследовательский институт «Электронстандарт»

1999

1.Назначение и область применения

Настоящий руководящий документ (РД) распространяется на полупроводниковые интегральные микросхемы (ИС) и устанавливает методы прогнозирования параметрической надежности ИС при их эксплуатации в полях ионизирующего излучения малой мощности с учетом температуры окружающей среды и электрических режимов работы ИС.

2. Определения

2.1. Надежность (Н) - внутреннее свойство ИС сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в данных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

2.2. Исправное состояние (ИСО) - состояние ИС, при котором она соответствует всем требованиям нормативно-технической документации.

2.3. Работоспособное состояние (PCO) - состояние ИС, при котором все параметры, характеризующие ее способность выполнять заданные функции, соответствуют нормативно-технической документации. Однако в ИС, способной выполнять свои основные функции, в данном состоянии могут быть повреждения, не влияющие на ее электрические параметры.

2.4. Отказ (ОТ) - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния.

2.5. Внезапные отказы (ВО) - отказы, возникающие за очень короткий промежуток времени, позволяющие говорить о мгновенном отказе и заключающиеся в прекращении функционирования, значительном изменении электрических параметров и т.п.

2.6. Дрейфовые отказы (ДО) - отказы, связанные с выходом электрических параметров за норму ТУ, происходящие за значительное время, соизмеримое со всем временем эксплуатации, транспортирования и хранения.

2.7. Параметрическая надежность (ПН) - составляющая надежности, которая из всех видов отказов рассматривает только дрейфовые отказы.

2.8 Параметр-критерий годности (ГЖГ) - параметры, которые в наибольшей степени изменяются в ходе эксплуатации и которые выходят за норму ТУ в первую очередь. Для разных технологий ИС такими параметрами являются:

- биполярные: (Jol, Ооп, 'оь loz

- КМОП: Ice, Uol, Uoh, Ьь loz

2.9. Линия среднего значения ПКГ (СЗ) - линия на графике изменения ПКГ от времени, соответствующая изменению среднего значения ПКГ.

2.10. Статистические границы разброса ПКГ (СГ) - линии на графике изменения ПКГ от времени, соответствующие изменению СЗ ПКГ± За.

2.11. Линия критического значения ПКГ (ЛКЗ) - линии на графике изменения ПКГ от времени, соответствующие изменению СЗ ПКГ + 3 о или СЗ ПКГ - За в зависимости от того, откуда норма ТУ ограничивает ПКГ. Если норма ТУ ограничивает ПКГ снизу, то выбирается СЗ ПКГ - За, если сверху, то СЗ ПКГ + За.

2.12. Порог времени отказа (ПВО) - момент время от начала эксплуатации ИС до момента, когда ЛКЗ ГГКГ достигает нормы ТУ.

2.13. Кривая стабильности (50%) - кривая зависимости числа ИС, у которых ПКГ не вышел за 50% границу от среднего начального значения (в процентах к общему числу ИС в выборке) от времени. По оси абсцисс откладываются число ИС, у которых изменения параметров не превысили 50% границу от среднего начального значения (в процентах к общему числу ИС в выборке), а по оси ординат - время эксплуатации. Если ПКГ ИС хотябы раз пересекли 50% границу от среднего начального значения, то такая ИС считается забракованной.

2.14. Нормальный режим эксплуатации — режим, соответствующий режиму ТУ при испытании на долговечность.

2.15. Форсированный режим эксплуатации - режим, отличающийся от режима ТУ при испытании на долговечность в части воздействия повышенной температуры окружающей среды и (или) повышенной электрической нагрузки.

3. Методология расчета

3.1 Цель расчета - рассчитать ПВО.

3.2. Для достижения поставленной цели рассчитываются:

обязательные характеристики расчета:

- изменение СЗ ПКГ от времени;

- изменение СГ ПКГ от времени;

из анализа полученных кривых вычисляется значение ПВО. информативные характеристики расчета:

- кривая стабильности.

- изменение статистического разброса ИС со временем;

анализ полученных кривых показывает статистический разброс параметров ИС

3.3. Изменение ПКГ от времени состоит из трех составляющих:

- изменение ПКГ вследствие старения,

- изменение ГГКГ от облучения

- изменение ПКГ от взаимодействия процессов старения и облучения.

3.4. Изменение ПКГ от старения

3.4.1. Изменение среднего значения ПКГ от старения описывается аппроксимационной функцией вида:

Г=Го + [а-ехр(Ь-Х)-Го]-Ку (3

где Уо - среднее начальное значение ПКГ,; а, Ь - параметры аппроксимации; X - время.

Ку - коэффициент влияния температуры и электрического режима. Среднее начальное значение ГГКГ определяется по формуле

N

IX

Уо =±1-

М , (3.2)

где ^0 ' - начальное значения параметра для ¡-ой ИС в выборке;

N - число ИС в выборке. Значения параметров а и Ь вычисляются по формулам:

а = ехр —

N

( N N

(3.3)

£ _ _Ы_/^1_

Г N Л2 N

-лг.^Х

Ч<=1 У 1=1

3.4.2. Изменение СГ определяется по формуле:

Усг = У± За

где

(3.4)

(3.5)

<т =

1=1

N-1

3.4.3. Коэффициент влияния температуры и электрического режима представляется в виде

К у — Кт ■ К3

(3.6)

где Кт - коэффициент влияния температуры;

Кэ - коэффициент влияния электрического режима.

3.4.4.Коэффициент влияния температуры определяется из соотношения

X { 1___I

к

Кт = ехр

Т +273 Т +273

(3.7)

где

Еа - энергия активации; к - постоянная Больцмана;

Тперо, Тперф - температура кристалла (перехода) в нормальном и форсированном режимах соответственно. Значение Еа определяется по формуле

N1

= Еа,

(3.8)

где N1- число механизнов отказа;

Я, - весовой коэффициент ¡-го механизма отказа;

Еа, - значение энергии активации для ¡-го механизма отказа.

3.4.5. Значения энергии активации для отдельных механизмов отказов (Еа,) определяют экспериментально в соответствие с РД II 0755-90 одним из следующих методов:

на основе параллельных испытаний выборок в различных режимах (метод 2—1); по накопленным данным (метод 2-2);

по результатам испытаний со ступенчато возрастающей нагрузкой (метод 2-3); по результатам электротермотренировки (ЭТТ) при ступенчато возрастающей нагрузке (метод 2-4);

Перечисленные методы изложены в приложениях 2-5 РД II 0755-90.

3.4.6. При недостаточном объеме данных для определения ц, общий коэффициент рассчитывают по формуле:

\

1

1

\Тпи> о + 273 ТПР1 ф + 273

Кт =0,9ехр -£22.. ---+ 0,1 ехр

(3.9)

где Еамин и Еамакс - ссоответственно минимальное и максимальное значения энергии активации из диапазона наименьших значений для основных механизмов отказов. 3.4.7. Если энергию активации и механизмы отказов определить не удается, то значение

обобщенной (средней) энергии активации выбирают из таблицы 1. При этом, если Тперо, Тперф лежат в разных диапазонах температур (для которых в табл. 1 указаны разные значения энергии активации), то общий коэффициент равен произведению коэффициентов, рассчитанных для каждого диапазона в пределах Тперо, Тперф по формуле (3.7). ___Таблица 1

Группа ИС Значение средней энергии активации отказов при различных температурах кристалла (перехода), эВ

25-70°С 71-150°С 151- 200°С 201- 250°С

Биполярные цифровые ТТЛ 0,3 0,4 0,5 0,6

Биполярные цифровые ТТЛ-Ш, на р-МОП структурах 0,3 0,5 0,6 0,7

на п-МОП структурах 0,35 0,55 0,65 0,75

Значение Тперо, Тперф рассчитывают по формуле

ТПЕР =Г^ОЮ\:1' + К-ПЕР-ОКГС!' ' Р ^ (3.10)

где Тпер - температура перехода;

Токрср - температура окружающей среды;

Кпер-окрср - тепловое сопротивление переход - окружающая среда; Р — мощность.

Мощность определяется произведением тока питание на напряжения питания. 3.4.8. Коэффициент влияния электрического режима определяется из соотношения:

Кэ=КэтКэ„ап, (3.11)

где Кэш - коэффициент, зависящий от токовой составляющей.

Кэнап -коэффициент, зависящий от составляющей напряжения. При воздействии на ИС форсированным током коэффициент равен:

КЭт =

( J ^

° Ф

У^ ном J

При форсированном напряжении питания коэффициент равен: КЭш» = СХР

(3.12)

а(Ессф ^

У^ССпам J

жиме;

режиме;

(3.13)

где ,1ф - величина тока потребления при эксплуатации ИС в форсированном ре-

.1ном - величина тока потребления ИС, в соответствии с режимами ТУ; иссф - величина напряжения питания при эксплуатации ИС в форсированном

иссном - величина напряжения питания ИС, в соответствии с режимами ТУ; А, п - коэффициенты аппроксимации. Коэффициенты аппроксимации определяются из РД II 0755-90. 3.4.9. В случае отсутствия данных по изменению среднеквадратичного отклонения ПКГ со временем ее величина принимается равной

ст = а„а.,Кпр, (3.14)

где анач - начальное значение среднеквадратичного отклонения;

Кпр - коэффициент приемки, который выбирается из таблицы 2.

Таблица

о

вид приемки Система отбраковочных испытаний Кпр

1 Полный комплекс отбраковочных испытаний в том числе 168ч ЭТТ 0,1

2 Полный комплекс отбраковочных испытаний в том числе 72ч ЭТТ 0,2

3 Полный комплекс отбраковочных испытаний но без 0,5

4 Неполный комплекс отбраковочных испытаний, но с применением ЭТТ 1,0

5 Неполный комплекс отбраковочных испытаний, без применения ЭТТ 2,0

6 Без отбраковочных испытаний 4,0

3.4.10. Если не известны все значения среднеквадратичного отклонения, то она принимается за 5% от среднего значения ПКГ и умножается на коэффициент в соответствие с видов приемки изделий, который определяется из таблицы 2.

5.5. Изменение ПКГ от облучения

3.5.1. Изменение среднего значения ПКГ от облучения описывается аппроксимационной функцией вида:

Y =Yo +[c-exp(if -D) — Yo \-КМ0 (3.15)

где Yo - начальное значение ПКГ; с, d - параметры аппроксимации; D - доза, равная D =М t; М - мощность; t - время; Кмо~ коэффициент влияния температуры и малой мощности. Начальное значение ПКГ определяется по формуле:

5>,

Yo

N

Yo

где ' - начальное значения параметра для ¡-ой ИС в выборке; N - число ИС в выборке.

(3.16)

Значения параметров с и d вычисляются по формулам:

f N N V

V 1=1 '=1 л

с = ехр

N

(3.17)

i=i

1=1

С N Л N

ХА -N-^Df

V'=i у '=i

3.4.2. Изменение СГ определяется по формуле:

Ycr = Y ± За ,

где

а -

1

Ё(1'-г,У

¡=1

ЛГ-1

(3.18)

(3.19)

3.4.2. Коэффициент влияния температуры и малой мощности представляется в виде

К МО =км ' К о (3.20)

где Ко - коэффициент влияния температуры; Км - коэффициент влияния малой мощности.

3.4.3.Коэффициент влияния температуры определяется из соотношения

^=С-(1-ехр(—)) г

где t - время;

г- постоянная отжига;

(3.21)

С- параметр апроксиммации. 3.4.4. Значение т определяется по формуле:

г = т0-(1 + Л-ехр(-Я-ЛГ-Г/£>)) ^ (3 22)

где Т- температура среды;

N - кратность воздействия температуры; то , А, В - коэффициенты аппроксимации. Коэффициенты аппроксимации определяются для каждой ИС экспериментально с помощью метода, изложенного в приложении 1.

3.4.8. Коэффициент влияния малой мощности определятся для каждой ИС экспериментально. Методика его определения приведена в приложении 2. В случае невозможности провести испытания, определение осуществляется по формуле для наихудшего случая

- в пределах мощности от 0.05 до 1 Р/с:

М , (3.23)

где М -мощность;

- в пределах мощности от 0.05 до 0.01 Р/с:

Ки

М , (3.24)

где М -мощность;

3.4.9. В случае отсутствия данных по изменению среднеквадратичного отклонения ПКГ со временем ее величина принимается равной

о = оиачКпр, (3.25)

где анач - начальное значение среднеквадратичного отклонения;

Кпр - коэффициент приемки, который выбирается из таблицы 2.

3.4.10. Если не известны все значения среднеквадратичного отклонения, то она принимается за 5% от среднего значения ПКГ и умножается на коэффициент в соответствии с видов приемки изделий, который определяется из таблицы 2.

3.6. Изменение ПКГ от облучения и старения

3.6.1. Изменение ПКГ от облучения и старения описывается аппроксимационной функцией вида:

У =Уо +Уст +Уоб +Л-Уст ■Уоб 5 (3.26)

где У о - начальное значение ПКГ;

Уст - изменение параметра от старения, определяется в соответствие с п.3.4. Уоб — изменение параметра от облучения, определяется в соответствие с п.3.5. Я — параметр аппроксимации.

3.6.2. Коэффициент аппроксимации Я определяется для каждой ИС экспериментально с помощью метода, изложенного в приложении 3. В случае невозможности провести испытания, то такие значения выбираются для наихудшего случая:

11=0,05 - для биполярных ИС; 11=0,08 - для К-МОП ИС.

3. 7. Расчет информативных показателей поведения ИС.

3.7.1. Информативные показатели несут дополнительную информацию о степени статистического разброса параметров.

3.7.2. Информативными параметрами являются:

- кривая стабильности.

- изменение статистического разброса ИС со временем.

3.7.3. Для построения кривой стабильности вычисляется п - процент числа ИС, у которых ПКГ не вышел за 50%-границу среднего начального значения ПКГ, из общего числа изделий. При этом, если у изделия хотя бы раз значение ПКГ превысило 50% границу, то оно исключается из значения п.

3.7.4. Вычисление п осуществляется в виде зависимости значения п от времени. Результаты вычислений представляются в виде графика п от времени.

По виду этого графика определяют степень разброса ПКГ и судят о стабильности поведения ПКГ от времени.

3.7.5. Изменение статистического разброса представляет собой гистограммы распределения ПКГ для каждого момента времени эксплуатации ИС, выбранных через определенный произвольный шаг по времени.

В результате получается семейство гистограмм, полученных при разных значениях времени.

4. Методика проведения расчета

Методика проведения расчета включает в себя правила и методы проведения расчета с помощью специального комплекса программ USTIGR. Руководство оператора пользования этим комплексом приведено в приложении 4.

4.1.Начальный этап

4.1.1. Вначале оператор производит загрузку комплекса программ из операционной среды Windows.

4.1.2. Затем оператор вводит необходимые данные. Данные вводятся в 3 видах в зависимости от имеющейся информации. Первых вид предполагает наличие полной информации, второй ограниченный набор данных и третий - аппроксимация данных из тех значений, которые имеются в базе данных.

4.1.3. Полный набор данных включает в себя следующее:

- фамилия оператора;

- тема;

- типономинал ИС;

- тип технологии;

- количество элементов на кристалле;

- норма ТУ на соответствующий параметр;

- температура эксплуатации ИС;

- напряжение питания эксплуатации ИС;

- ток потребления эксплуатации ИС;

- вид отбраковочных испытаний;

- вид воздействия радиации;

- мощность воздействия радиации;

- массивы значений ПКГ для всех ИС для каждого квантованного значения наработки;1

- массивы значений ПКГ для всех ИС для каждого квантованного значения дозы; 2

- данные, необходимые для определения постоянной отжига (массивы значений Т и U (приложение 1));

- данные, учитывающие влияние мощности (массив значений W (приложение 2));

- данные, учитывающие не аддитивность процессов естественного старения и облучения (массив значений R (приложение 3));

- данные, необходимые для определения параметров вывода (графического, символьного, на принтер или монитор).

Примечание:

1 В результате вводятся М массивов N-размерности. М — число квантованных моментов времени наработки, при которых производились замеры ПКГ; N — число ИС в вы-

борке.

2 В результате вводятся К массивов Ы-размерности. К - число квантованных значений дозы, при которых производились замеры ГЖГ; N - число ИС в выборке.

4.1.4. Ограниченный набор данных включает в себя следующее:

- фамилия оператора;

- тема;

- типономинал ИС;

- тип технологии;

- количество элементов на кристалле;

- норма ТУ на соответствующий параметр;

- температура эксплуатации ИС;

- напряжение питания эксплуатации ИС;

- ток потребления эксплуатации ИС;

- вид отбраковочных испытаний;

- вид воздействия радиации;

- мощность воздействия радиации;

- массив количества ИС вышедших за 50% границу от наработки*;

- массив изменения среднего значения ПКГ от наработки;

- массив изменения среднеквадратичного отклонения от наработки*;

- массив изменения среднего значения ПКГ от дозы;

- массив по количеству ИС вышедших за 50% границу от дозы*;

- массив изменения среднеквадратичного отклонения от дозы*;

- данные, необходимые для определения постоянной отжига (массивы значений Т и и (приложение 1));*

- данные, учитывающие влияние мощности (массив значений \У (приложение 2));*

- данные, учитывающие не аддитивность процессов естественного старения и облучения (массив значений Л (приложение 3));*

- данные необходимые для определения параметров вывода (графического, символьного, на принтер или монитор).

Примечание: Данные отмеченные * являются необязательными и могут не вводится. В этом случае программа сама производит вычисления и определяет эти значения исходя из, имеющейся в ней, базе данных.

4.1.5. При аппроксимации данных оператор вводит следующее:

- фамилия оператора;

- тема;

- типономинал ИС;