。
[0034] 接下來，按照
【發(fā)明內(nèi)容】
中的介紹，針對其他輸入信號組合分別開展pMOS組合和 nMOS組合的簡化操作，其指導(dǎo)思想是分別求取pMOS管組合和nMOS管組合在電流驅(qū)動能力 上的等效結(jié)構(gòu)。于是其目標(biāo)即為計算等效電導(dǎo)的數(shù)值。具體法則如下：對于PM0S管組合 而言，當(dāng)pMOS管并聯(lián)時，對應(yīng)等效電導(dǎo)值為各個pMOS管電導(dǎo)值求和；當(dāng)pMOS管串聯(lián)時，對 應(yīng)等效電導(dǎo)值的倒數(shù)為各個PM0S管電導(dǎo)值的倒數(shù)求和。近似認(rèn)為單個pMOS管的電導(dǎo)值正 比于其寬長比（W/L)，最終得到等效反相器中pMOS管的電導(dǎo)值。對于nMOS管組合的處理 將有所不同，結(jié)合步驟1)中的甄選結(jié)果，近似認(rèn)為輻照過程中柵極接低電平的nMOS管在截 止區(qū)具有理想的關(guān)斷特性，所以nMOS管組合的簡化規(guī)則將只考慮輻照過程中柵極接高電 平并且測試過程中處于截止區(qū)的nMOS管，同樣按照計算電導(dǎo)的串并聯(lián)法則進行等效，由于 nMOS管漏電流近似服從（1/L)，近似認(rèn)為單個nMOS管的電導(dǎo)值正比于其溝道長度的倒數(shù) (1/L);
[0035] 如表1中第五行至第十三行羅列了在各種輸入信號組合情況下計算出的等效 pMOS管電導(dǎo)和等效nMOS管電導(dǎo)數(shù)值，其中C1和C2為引入的參數(shù)，用于表征電導(dǎo)值與晶體 管尺寸參數(shù)間的正比關(guān)系。按照上述甄別標(biāo)準(zhǔn)，最小的等效PM0S管電導(dǎo)和最大的等效nMOS 管電導(dǎo)組合將對應(yīng)著最強的總劑量敏感性，如表中標(biāo)示黑體的行所示。至此，已經(jīng)得到圖1 中的與非門電路節(jié)點可能表征出的最嚴(yán)重總劑量損傷的評價數(shù)據(jù)。
[0036] 表1按照
【發(fā)明內(nèi)容】
對圖1中的與非門電路執(zhí)行等效為簡單反相器的步驟
[0037]
[0039] 與圖1和表1相類似，圖2為CMOS數(shù)字電路中常見的異或門電路示意圖，輸入端 為C、D，輸出端為0ut2。表2中給出了按照
【發(fā)明內(nèi)容】
對圖2中的異或門電路執(zhí)行敏感性分 析的步驟。表2中首先甄選出無需進一步分析的輸入信號組合，同時羅列出了輸入信號取 其他組合時按照
【發(fā)明內(nèi)容】
中的步驟計算出的等效PM0S管電導(dǎo)和等效nMOS管電導(dǎo)數(shù)值。表 中標(biāo)示黑體的行給出了最小的等效PM0S管電導(dǎo)和最大的等效nMOS管電導(dǎo)組合，于是得到 了異或門電路節(jié)點可能表征出的最嚴(yán)重總劑量損傷的評價數(shù)據(jù)。
[0040] 表2按照
【發(fā)明內(nèi)容】
對圖2中異或門電路執(zhí)行等效為簡單反相器的步驟 [0041 ]
[0043] 以此類推，圖3為CMOS數(shù)字電路中常見的或非門電路示意圖，輸入端為E、F，輸出 端為0ut3。表3中給出了按照
【發(fā)明內(nèi)容】
對圖3中的或非門電路執(zhí)行敏感性分析的步驟。首 先甄選出無需進一步分析的輸入信號組合，同時羅列出了輸入信號取其他組合時按照發(fā)明 內(nèi)容中的步驟計算出的等效PM0S管電導(dǎo)和等效nMOS管電導(dǎo)數(shù)值。表中標(biāo)示黑體的行給出 了最小的等效PM0S管電導(dǎo)和最大的等效nMOS管電導(dǎo)組合，于是得到了或非門電路節(jié)點可 能表征出的最嚴(yán)重總劑量損傷的評價數(shù)據(jù)。
[0044] 表3按照
【發(fā)明內(nèi)容】
對圖3中或非門電路執(zhí)行等效為簡單反相器的步驟
[0045]
[0046] 為了比較三種邏輯門電路輸出節(jié)點的總劑量相對敏感性，這里簡化認(rèn)為電路中的 所有pMOS管和nMOS管具有相同的尺寸。接下來將表1、表2和表3中標(biāo)示黑體的行放置在 表4中進行比較：
[0047] 表4比較三種邏輯門電路輸出節(jié)點的總劑量相對敏感性
[0048]
[0049] 根據(jù)
【發(fā)明內(nèi)容】
的準(zhǔn)則可以明顯的看出，或非門電路輸出節(jié)點可能達到的最嚴(yán)重總 劑量效應(yīng)敏感性明顯高于其他兩類邏輯門電路，屬于需要優(yōu)先加固的電路節(jié)點。
【主權(quán)項】
1. 一種邏輯門電路的總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 列舉待分析邏輯門電路在輻照過程中的工作狀態(tài)，列舉待分析邏輯門電路在測試過 程中的工作狀態(tài)，其中的工作狀態(tài)指的是輸入信號的電平設(shè)置；將兩種過程中的工作狀態(tài) 進行排列組合形成多組輸入信號組合， 2) 根據(jù)待分析邏輯門電路的結(jié)構(gòu)特點和各組輸入信息組合，將組成分析邏輯門電路的 PMOS管組合的具體結(jié)構(gòu)和nMOS管組合的具體結(jié)構(gòu)進行簡化并等效為反相器的結(jié)構(gòu)形式； 3) 根據(jù)等效得到的反相器的結(jié)構(gòu)形式，計算各反相器的電導(dǎo)，最小的等效pMOS管電導(dǎo) 和最大的等效nMOS管電導(dǎo)組合將對應(yīng)著最強的總劑量敏感性。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的邏輯門電路的總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特征在于： 在步驟1)和2)之間還包括淘汰多組輸入信號組合中輻照過程輸入信號均為低電平的 組合狀態(tài)的步驟。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的邏輯門電路的總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特征在于： 在步驟1)和2)之間還包括淘汰多組輸入信號組合中測試過程輸出信號為低電平的組 合狀態(tài)的步驟。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的邏輯門電路的總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特 征在于： 步驟3)中反相器的電導(dǎo)的計算方法如下： 對于pMOS管的組合而言，單個pMOS管的電導(dǎo)值正比于其寬長比（W/L)，當(dāng)pMOS管并聯(lián) 時，將各個PMOS管電導(dǎo)值求和得到等效反相器中pMOS管的電導(dǎo)值；當(dāng)pMOS管串聯(lián)時，將各 個pMOS管電導(dǎo)值的倒數(shù)求和得到對應(yīng)等效電導(dǎo)值的倒數(shù)； 對于nMOS管組合，單個nMOS管的電導(dǎo)值正比于其溝道長度的倒數(shù)（1/L)，按照與pMOS 管相同的方法計算電導(dǎo)的串并聯(lián)法則進行等效。5. -種CMOS數(shù)字電路總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 將CMOS數(shù)字電路劃分為多個邏輯門電路； 2) 分別對每一種邏輯門電路，按照如下步驟進行總劑量效應(yīng)敏感性分析： 2. 1)列舉待分析邏輯門電路在輻照過程中的工作狀態(tài)，列舉待分析邏輯門電路在測試 過程中的工作狀態(tài)，其中的工作狀態(tài)指的是輸入信號的電平設(shè)置；將兩種過程中的工作狀 態(tài)進行排列組合形成多組輸入信號組合， 2. 2)根據(jù)待分析邏輯門電路的結(jié)構(gòu)特點和各組輸入信息組合，將組成分析邏輯門電路 的pMOS管組合的具體結(jié)構(gòu)和nMOS管組合的具體結(jié)構(gòu)進行簡化并等效為反相器的結(jié)構(gòu)形 式； 2. 3)根據(jù)等效得到的反相器的結(jié)構(gòu)形式，計算各反相器的電導(dǎo)，根據(jù)最小的等效pMOS 管電導(dǎo)和最大的等效nMOS管電導(dǎo)組合將對應(yīng)著最強的總劑量敏感性的規(guī)則，得到待分析 邏輯門電路可能表征出的最嚴(yán)重總劑量損傷的評價數(shù)據(jù)； 3) 將各邏輯門電路可能表征出的最嚴(yán)重總劑量損傷的評價數(shù)據(jù)進行比較得到CMOS數(shù) 字電路中最嚴(yán)重總劑量效應(yīng)敏感性的邏輯門電路。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的CMOS數(shù)字電路總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特征在于： 在步驟2. 1)和2. 2)之間還包括淘汰多組輸入信號組合中輻照過程輸入信號均為低電 平的組合狀態(tài)的步驟。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的CMOS數(shù)字電路總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特征在于： 在步驟2. 1)和2. 2)之間還包括淘汰多組輸入信號組合中測試過程輸出信號為低電平 的組合狀態(tài)的步驟。8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的CMOS數(shù)字電路總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，其特 征在于：簡化步驟具體為： 步驟2. 3)中反相器的電導(dǎo)的計算方法如下： 對于pMOS管的組合而言，單個pMOS管的電導(dǎo)值正比于其寬長比（W/L)，當(dāng)pMOS管并聯(lián) 時，將各個PMOS管電導(dǎo)值求和得到等效反相器中pMOS管的電導(dǎo)值；當(dāng)pMOS管串聯(lián)時，將各 個pMOS管電導(dǎo)值的倒數(shù)求和得到對應(yīng)等效電導(dǎo)值的倒數(shù)； 對于nMOS管組合，單個nMOS管的電導(dǎo)值正比于其溝道長度的倒數(shù)（1/L)，按照與pMOS 管相同的方法計算電導(dǎo)的串并聯(lián)法則進行等效。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種邏輯門電路及CMOS數(shù)字電路總劑量效應(yīng)敏感性的分析方法，包括1)列舉待分析邏輯門電路在輻照過程中的工作狀態(tài)，列舉待分析邏輯門電路在測試過程中的工作狀態(tài)，將兩種過程中的工作狀態(tài)進行排列組合形成多組輸入信號組合，2)將組成分析邏輯門電路的pMOS管組合的具體結(jié)構(gòu)和nMOS管組合的具體結(jié)構(gòu)進行簡化并等效為反相器的結(jié)構(gòu)形式；3)計算各反相器的電導(dǎo)，最小的等效pMOS管電導(dǎo)和最大的等效nMOS管電導(dǎo)組合將對應(yīng)著最強的總劑量敏感性。本發(fā)明能夠快速甄別出電路中的總劑量效應(yīng)敏感節(jié)點的方法，實現(xiàn)了在設(shè)計階段對于電路中總劑量效應(yīng)敏感節(jié)點的甄別，進而可用于指導(dǎo)加固設(shè)計，極大地節(jié)約了版圖面積。
【IPC分類】H01L21/60
【公開號】CN105070669
【申請?zhí)枴緾N201510413204
【發(fā)明人】丁李利, 郭紅霞, 陳偉, 姚志斌, 郭曉強, 羅尹虹, 張鳳祁, 趙雯
【申請人】西北核技術(shù)研究所
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月14日