SRAM总剂量与单粒子协同效应仿真方法、装置及设备

专利2025-09-14  2


本发明涉及半导体,尤其涉及sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法、装置及设备。


背景技术:

1、静态随机存储器(static random access memory,sram)是集成电路中最主要的存储器之一,具有速度快、功耗低、集成度高以及与cmos工艺兼容性好的优点,在存储、通信、数字信息处理、控制系统等产品中有着广泛应用。sram在空间环境中所经受的电离辐射效应主要表现为总电离剂量(total ionizing dose,tid)效应和单粒子效应(singleevent effect,see)。然而,空间环境是多种粒子并存的综合辐射环境,sram同时受到不同粒子的辐照,可能出现tid和see同时存在并产生协合作用的情况。虽然实验是研究器件tid和see协合作用的常用手段,可以较为精准地评估器件受协合作用的影响,但是通常辐照试验资源较紧张、成本较高且辐照条件有限,然而仿真研究仍旧占比较少,因此对sram进行总剂量与单粒子效应协同效应仿真十分必要。

2、传统的sram总剂量与单粒子效应仿真主要使用计算机辅助设计(technologycomputeraided design,tcad)仿真软件对单管总剂量模型进行建模后,将其等效为集成电路模拟程序(simulation program with integrated circuit emphasis,spice)模型进行电路连接,再将单粒子模型等效为电流源进行仿真。其仿真过程繁琐且存在误差。

3、因此,亟需提供更为可靠的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方案。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法、装置及设备,用于解决现有技术中仿真过程繁琐且仿真精度低的问题。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、第一方面,本发明提供sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,方法包括:

4、建立sram单管的tcad模型;所述单管包括nmos单管与pmos单管,所述单管对应的tcad模型的输出特性与实际单管的输出特性之间的相似度满足预设阈值;

5、在所述tcad模型中添加总剂量效应模型,得到目标tcad模型;所述总剂量效应模型具有不同总剂量效应;

6、基于所述目标tcad模型进行单管单粒子仿真,确定单管粒子的最敏感点;

7、在sram六管单元的每个单管的最敏感点入射重离子模型,并进行六管sram单元总剂量与单粒子协同效应仿真。

8、与现有技术相比,本发明提供的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,通过建立sram单管的tcad模型;在tcad模型中添加总剂量效应模型,得到目标tcad模型;基于目标tcad模型进行单管单粒子仿真,确定单管粒子的最敏感点;在sram六管单元的每个单管的最敏感点入射重离子模型,并进行六管sram单元总剂量与单粒子协同效应仿真。本发明提供的仿真方法省去了将tcad模型等效为spice模型与将单粒子模型等效为电流源模型的等效步骤,同时将使用的两个仿真软件简化为一个仿真模型,使仿真更加简便。并且,在tcad仿真软件中进行总剂量与单粒子效应的仿真可以精确反应两种辐射效应的协同作用。

9、第二方面,本发明提供sram总剂量与单粒子协同效应仿真装置,装置包括:

10、tcad模型建立模块,用于建立sram单管的tcad模型;所述单管包括nmos单管与pmos单管,所述单管对应的tcad模型的输出特性与实际单管的输出特性之间的相似度满足预设阈值;

11、总剂量效应模型添加模块,用于在所述tcad模型中添加总剂量效应模型,得到目标tcad模型;所述总剂量效应模型具有不同总剂量效应;

12、单管粒子敏感点确定模块,用于基于所述目标tcad模型进行单管单粒子仿真,确定单管粒子的最敏感点;

13、仿真模块,用于在sram六管单元的每个单管的最敏感点入射重离子模型,并进行六管sram单元总剂量与单粒子协同效应仿真。

14、第三方面,本发明提供sram总剂量与单粒子协同效应仿真设备,设备包括:

15、通信单元/通信接口,

16、以及,处理单元/处理器;

17、所述处理单元/处理器用于建立sram单管的tcad模型;所述单管包括nmos单管与pmos单管,所述单管对应的tcad模型的输出特性与实际单管的输出特性之间的相似度满足预设阈值;

18、在所述tcad模型中添加总剂量效应模型,得到目标tcad模型;所述总剂量效应模型具有不同总剂量效应;

19、基于所述目标tcad模型进行单管单粒子仿真,确定单管粒子的最敏感点;

20、在sram六管单元的每个单管的最敏感点入射重离子模型,并进行六管sram单元总剂量与单粒子协同效应仿真。

21、第四方面,本发明提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有指令,当所述指令被运行时,实现上述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法。

22、第二方面提供的装置类方案、第三方面提供的设备类方案以及第四方面提供的计算机存储介质方案所实现的技术效果与第一方面提供的方法类方案相同,此处不再赘述。



技术特征:

1.sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,其特征在于,所述在所述tcad模型中添加总剂量效应模型,得到目标tcad模型,具体包括:

3.根据权利要求1所述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,其特征在于,所述基于所述目标tcad模型进行单管单粒子仿真,确定单管粒子的最敏感点之后,还包括:

4.根据权利要求1所述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,其特征在于,所述基于所述目标tcad模型进行单管单粒子仿真,确定单管粒子的最敏感点之后,还包括:

5.根据权利要求4所述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,其特征在于,所述在sram六管单元的每个单管的最敏感点入射重离子模型,并进行六管sram单元总剂量与单粒子协同效应仿真,具体包括:

6.根据权利要求1所述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,其特征在于,所述在sram六管单元的每个单管的最敏感点入射重离子模型,并进行六管sram单元总剂量与单粒子协同效应仿真之后,还包括:

7.根据权利要求1所述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法,其特征在于,所述建立sram单管的tcad模型,具体包括:

8.sram总剂量与单粒子协同效应仿真装置,其特征在于,装置包括:

9.sram总剂量与单粒子协同效应仿真设备,其特征在于,设备包括:

10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质中存储有指令,当所述指令被运行时,实现权利要求1~7任一项所述的sram总剂量与单粒子协同效应仿真方法。


技术总结
本发明公开SRAM总剂量与单粒子协同效应仿真方法、装置及设备,涉及半导体领域,用于解决现有技术中仿真过程繁琐且仿真精度低的问题。包括:建立SRAM单管的TCAD模型;在TCAD模型中添加总剂量效应模型,得到目标TCAD模型;基于目标TCAD模型进行单管单粒子仿真,确定单管粒子的最敏感点;在SRAM六管单元的每个单管的最敏感点入射重离子模型,并进行六管SRAM单元总剂量与单粒子协同效应仿真。本发明省去将TCAD模型等效为SPICE模型与将单粒子模型等效为电流源模型的等效步骤,使仿真更加简便。在TCAD仿真软件中进行总剂量与单粒子效应的仿真可以精确反应两种辐射效应的协同作用。

技术研发人员:李多力,王明泽,高见头
受保护的技术使用者:中国科学院微电子研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-1823913.html

最新回复(0)