Россия
Воронежская область, Россия
Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова
Россия
Рассматриваются вопросы создания современной микроэлектроники специального назначения. Определены тенденции ее развития и их влияния на радиационную стойкость. Показаны основные физические явления, которые стали доминировать среди радиационных эффектов в последнее время.
микросхема, радиационное воздействие, микроэлектроника, СБИС.
Процесс создания современной микроэлектроники достаточно сложен и трудоёмок. Развитие микроэлектроники в последние 30 лет характеризуется следующими основными тенденциями. Число транзисторов на кристалле интегральной схемы (ИС) увеличивается в 4 раза каждые три года. Диаметр пластин удваивается каждые 15 лет. Площадь кристалла ИС увеличивается в 2,3 раза каждые 6 лет. Стоимость производства удваивается каждые три года. Проектные нормы уменьшаются в 2 раза за каждые 6 лет. Внедряются новые методы проектирования с использованием сложно функциональных блоков (СФ - блоков) [1-7].
Проектные нормы современных полупроводниковых технологий уменьшаются постоянно. Ещё в 1965 году один из основателей корпорации Intel Гордон Мур заметил, что число транзисторов на кристалле будет удваиваться каждые 24 месяца. В 70-х годах проектные нормы составляли 2-8 мкм, в 80-х была улучшена до 0,5-2 мкм. Новые процессоры делают по новой технологии соизмеримой с десятком нанометоров. Уже в настоящее время есть микросхемы, превысившие данный технологический уровень (в частности видеопроцессоры и flash-память фирмы Samsung - 0,009 мкм). Внедрение новых методов проектирования с использованием СФ – блоков привело к появлению нового специализированного класса интегральных схем (ИС) “система на кристалле ” (СнК), где на одном кристалле реализовано несколько СФ-блоков, например, процессор цифровой обработки сигналов, память различных типов, интерфейсы, контроллер USB, Ethernet, UART, таймер и т д.
1. Автоматизация управления и проектирования в электронной промышленности [Текст] : монография / Ю.К. Фортинский, В.Е. Межов, В.К. Зольников, П.П. Куцько. - Воронеж: ВГУ, 2008. - 275 с.
2. Зольников, В.К. Проектирование микросхем с учетом радиационного воздействия [Текст] / В.К. Зольников, В.П. Крюков, А.И. Яньков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2009. - № 2. - С. 28-30.
3. Анциферова, В.И. Анализ подготовки специалистов по радиоэлектронике для научно-производственных и коммерческих структур в современных условиях [Текст] / В.И. Анциферова, В.К. Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2009. - № 3-4. - С. 5-12.
4. Машевич, П.Р. Инструментальные средства автоматизации проектирования изделий микроэлектроники дизайн-центра [Текст] / П.Р. Машевич, В.К. Зольников, К.И. Таперо. - Воронеж : ВГУ, 2006. - 179 с.
5. Алгоритмы конструкторского проектирования базовых элементов радиационно-стойких БИС [Текст] / В.Е. Межов, П.Р. Машевич, Ю.К. Фортинский, В.К. Зольников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2005. - № 1-2. - С. 125-126.
6. Зольников, В.К. Моделирование сбора заряда при воздействии тяжелых заряженных частиц в КМОП элементах микросхем [Текст] / В.К. Зольников, И.П. Потатов, К.И. Таперо // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). - 2010. - № 1. - С. 275-278.
7. Зольников, В.К. Математическое обеспечение учета импульсного излучения в САПР сквозного проектирования СБИС [Текст] / В.К. Зольников // Системы управления и информационные технологии. - 2009. - Т. 35. - № 1.2. - С. 242-244.
