×
27.01.2015
216.013.20e5

РАДИАЦИОННО-СТОЙКАЯ БИБЛИОТЕКА ЭЛЕМЕНТОВ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МЕТАЛЛ-ОКИСЕЛ-ПОЛУПРОВОДНИК ТРАНЗИСТОРАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области микроэлектроники. Техническим результатом изобретения является создание радиационно-стойкой библиотеки элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник транзисторах с меньшей площадью элементов на кристалле и повышенным быстродействием. Библиотека элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник транзисторах, содержащая подложку p-типа и «карман» n-типа, активные области МОП транзисторов n- и p-типов, контакты p+ и n+ к шине нулевого потенциала и питания, дополнительно содержит расширенную n+ охрану, расположенную вдоль внешней границы «кармана» и заполняющую собой всю свободную площадь «кармана», а также кольцевую p+ охрану, расположенную вокруг каждой из групп транзисторов n-типа с областями стока/истока транзисторов с разным потенциалом, которая заполняет собой всю свободную площадь подложки. 5 ил.
Основные результаты: Радиационно-стойкая библиотека элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник транзисторах, содержащая подложку p-типа и «карман» n-типа, активные области МОП транзисторов n- и p-типов, контакты p+ и n+ к шине нулевого потенциала и питания соответственно, отличающаяся тем, что дополнительно содержит расширенную n+ охрану, расположенную вдоль внешней границы «кармана» и заполняющую собой всю свободную площадь «кармана», а также кольцевую p+ охрану, расположенную вокруг каждой из групп транзисторов n-типа с областями стока/истока транзисторов с разным потенциалом, которая заполняет собой всю свободную площадь подложки.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области микроэлектроники, а именно к радиационно-стойким библиотекам элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник (КМОП) транзисторах, и может быть использовано при проектировании радиационно-стойких КМОП СБИС (сверхбольших интегральных схем) на объемном кремнии, в частности СБИС типа «система-на-кристалле» для авионики, аэрокосмических и других применений.

Известны [патент США N 3440503, патент США N 4318750] конструктивно-топологические решения КМОП элементов библиотеки (Фиг.1), занимающих минимальную площадь на кристалле и использующих локальные p+ области 3 в подложке p-типа и n+ области 2 в «кармане» 1 n-типа соответственно для контактов к шине нулевого потенциала (земли) и питания.

На Фиг.1 также показаны области 4 и 5 затворов n- и p-канальных транзисторов соответственно, сток-истоковые области 6 и 7 n- и p-канальных транзисторов соответственно, 8 - топологическая граница элемента, по которой стыкуются соседние элементы.

Недостатком таких решений является низкая стойкость ко всем радиационным факторам. Это связано со значительными утечками в области n-канальных транзисторов: между n+ областями стоков/истоков соседних транзисторов и между n- карманом и n+ областями истоков/стоков этих транзисторов. Кроме того, такая конструкция элементов обладает низкой стойкостью к эффекту «защелкивания» и сбоям в элементах при воздействия тяжелых частиц.

Наиболее близкими к заявленному конструктивно-топологическому решению КМОП элементов библиотеки являются элементы, выполненные согласно патенту США N 5406513 (Фиг.2 и Фиг.3, на которых изображены два разных по сложности элемента библиотеки, реализующие данный конструктивно-топологической принцип при одинаковых проектных нормах), использующие охранные кольца p+типа (область 3) и n+типа (область 2) вокруг транзисторов n- и p-типов и подключенные соответственно к шине нулевого потенциала (земли) и питания. Данные элементы выбраны в качестве прототипов заявленного изобретения.

На Фиг.2 и 3 также показаны области 4 и 5 затворов n- и p-канальных транзисторов соответственно, сток-истоковые области 6 и 7 n- и p-канальных транзисторов соответственно, 8 - топологическая граница элемента, по которой стыкуются соседние элементы.

Конструктивно-топологическое решение КМОП элементов библиотеки прототипа обладает высокой стойкостью к радиационным факторам. Однако элементы такой библиотеки занимают большую площадь на кристалле, что приводит к существенному снижению степени интеграции СБИС, а также понижению быстродействия.

Задачей заявленного изобретения является создание радиационно-стойкой библиотеки элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник транзисторах с меньшей площадью элементов на кристалле и повышенным быстродействием.

Поставленная задача решена путем создания радиационно-стойкой библиотеки элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник транзисторах, содержащей подложку p-типа и «карман» n-типа, активные области МОП транзисторов n- и p-типов, контакты p+ и n+ к шине нулевого потенциала и питания соответственно, отличающейся тем, что дополнительно содержит расширенную n+ охрану, расположенную вдоль внешней границы «кармана» и заполняющую собой всю свободную площадь «кармана», а также кольцевую p+ охрану, расположенную вокруг каждой из групп транзисторов n-типа с областями стока/истока транзисторов с разным потенциалом, которая заполняет собой всю свободную площадь подложки.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. Схема КМОП элементов библиотеки, выполненная согласно патенту США N 3440503 и патенту США N 4318750.

Фиг.2. Схема КМОП элементов библиотеки, выполненная согласно патенту США N 5406513.

Фиг.3. Схема КМОП элементов библиотеки, выполненная согласно патенту США N 5406513.

Фиг.4. Схема варианта КМОП элементов библиотеки, выполненная согласно изобретению.

Фиг.5. Схема варианта КМОП элементов библиотеки, выполненная согласно изобретению.

В заявленном конструктивно-топологическом решении элементов КМОП библиотеки (Фиг.4, 5) отсутствует кольцевая n+ охрана во внутренней области элемента вдоль границы карман - подложка и используется расширенная n+ охрана 2 вдоль внешней границы «кармана» 1, которая заполняет всю свободную площадь «кармана» 1, а также присутствует кольцевая p+ охрана (область 3) вокруг каждой из групп транзисторов n-типа с областями стока/истока транзисторов с разным потенциалом, которая заполняет всю свободную площадь подложки.

На Фиг.4 и 5 также показаны области 4 и 5 затворов n- и p-канальных транзисторов соответственно, сток-истоковые области 6 и 7 n- и p-канальных транзисторов соответственно, 8 - топологическая граница элемента, по которой стыкуются соседние элементы. Все области p+ охраны 3 подключаются к шине нулевого потенциала, а области n+охраны - к шине питания, благодаря чему обеспечивается привязка подложки и «кармана» 1.

Сравнение различных элементов, выполненных по одинаковым правилам проектирования, показало, что площадь на кристалле у элементов с предлагаемыми конструктивно-топологическими решениями приблизительно в среднем на 26% меньше, чем у прототипа, при несколько большем быстродействии. По сравнению с нестойкими элементами площадь больше всего лишь на 10%. Испытания микросхем, разработанных с помощью предложенной библиотеки элементов, показали высокую дозовую стойкость и отсутствие тиристорного эффекта при воздействии тяжелых заряженных частиц во всем доступном диапазоне линейных потерь энергии.

Хотя описанный выше вариант выполнения изобретения был изложен с целью иллюстрации настоящего изобретения, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла настоящего изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.

Радиационно-стойкая библиотека элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник транзисторах, содержащая подложку p-типа и «карман» n-типа, активные области МОП транзисторов n- и p-типов, контакты p+ и n+ к шине нулевого потенциала и питания соответственно, отличающаяся тем, что дополнительно содержит расширенную n+ охрану, расположенную вдоль внешней границы «кармана» и заполняющую собой всю свободную площадь «кармана», а также кольцевую p+ охрану, расположенную вокруг каждой из групп транзисторов n-типа с областями стока/истока транзисторов с разным потенциалом, которая заполняет собой всю свободную площадь подложки.
РАДИАЦИОННО-СТОЙКАЯ БИБЛИОТЕКА ЭЛЕМЕНТОВ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МЕТАЛЛ-ОКИСЕЛ-ПОЛУПРОВОДНИК ТРАНЗИСТОРАХ
РАДИАЦИОННО-СТОЙКАЯ БИБЛИОТЕКА ЭЛЕМЕНТОВ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МЕТАЛЛ-ОКИСЕЛ-ПОЛУПРОВОДНИК ТРАНЗИСТОРАХ
РАДИАЦИОННО-СТОЙКАЯ БИБЛИОТЕКА ЭЛЕМЕНТОВ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МЕТАЛЛ-ОКИСЕЛ-ПОЛУПРОВОДНИК ТРАНЗИСТОРАХ
РАДИАЦИОННО-СТОЙКАЯ БИБЛИОТЕКА ЭЛЕМЕНТОВ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МЕТАЛЛ-ОКИСЕЛ-ПОЛУПРОВОДНИК ТРАНЗИСТОРАХ
РАДИАЦИОННО-СТОЙКАЯ БИБЛИОТЕКА ЭЛЕМЕНТОВ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МЕТАЛЛ-ОКИСЕЛ-ПОЛУПРОВОДНИК ТРАНЗИСТОРАХ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 30.
27.05.2013
№216.012.456e

Устройство коммуникационного интерфейса для сети spacewire

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, а именно к высокоскоростным ЛВС для бортовых комплексов. Техническим результатом является обеспечение передачи управляющих сигналов системного уровня и использования схемы кодирования, обеспечивающей выравнивание длины передаваемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483351
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.04.2014
№216.012.b0bd

Устройство видеонаблюдения

Изобретение относится к системам видеонаблюдения с использованием средств распознавания опасных событий на охраняемом объекте. Технический результат заключается в повышении надежности охраны и точности распознавания. Устройство выполнено содержащим, по меньшей мере, одну видеокамеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510960
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b922

Система и способ трехмерной визуализации яркостной радиолокационной карты местности

Изобретение относится к радиолокационным системам отображения данных, а именно к системам и способам трехмерной визуализации яркостной радиолокационной карты местности, и может применяться в охранных радиолокационных системах. Достигаемый технический результат - улучшение визуализации, а именно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513122
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.09.2014
№216.012.f113

Система и способ идентификации транспортных средств, противоправно вторгшихся на выделенную полосу

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, а именно к системам и способам идентификации транспортных средств, противоправно вторгшихся на выделенную полосу. Система состоит из видеорегистратора, устройства хранения данных, блока анализа изображения, блока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527537
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.11.2014
№216.013.0624

Рлс с программируемой временной диаграммой и способ ее функционирования

Изобретение относится к СВЧ технике, а именно к РЛС с программируемой временной диаграммой и способам их функционирования. Техническим результатом изобретения является создание РЛС с программируемой в реальном времени временной диаграммой и программируемым в реальном времени зондирующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532973
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.11.2014
№216.013.0aa3

Система и способ определения нарушений правил дорожного движения при проезде перекрестка

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, а именно к определению нарушений правил дорожного движения при проезде перекрестка. Задействованы светофорная и обзорная камеры, средство передачи данных и электронно-вычислительное устройство. Обзорная камера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534131
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.01.2015
№216.013.20e4

Ядро сопроцессора быстрого преобразования фурье реального времени

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов. Техническим результатом изобретения является создание ядра сопроцессора быстрого преобразования Фурье реального времени для автономного, параллельного с работой DSP - процессора (процессора цифровой обработки сигнала), выполнения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539868
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.03.2015
№216.013.30ad

Способ и устройство ввода, обработки и вывода видеоизображения

Изобретение относится к средствам ввода, обработки и вывода видеоданных. Техническим результатом является повышение эффективности использования внутренней памяти независимо от типа алгоритмов обработки видеоданных. В способе на этапе ввода входное растровое видеоизображение в виде потока кадров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543929
Дата охранного документа: 10.03.2015
27.06.2015
№216.013.5804

Система регулирования уличного освещения и определения правонарушений и внештатных происшествий

Изобретение относится к непереносным осветительным устройствам и системам, а именно к системам регулирования уличного освещения и определения правонарушений и внештатных происшествий. Техническим результатом изобретения является создание системы регулирования уличного освещения и определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554073
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.07.2015
№216.013.62fa

Способ и система коррекции дефектных пикселей изображения

Изобретение относится к области обработки дискретной информации в битовом потоке, а именно к способу/системe коррекции дефектных пикселей изображения. Техническим результатом изобретения является обеспечение карты дефектных пикселей меньшего размера, что позволяет сократить объем памяти для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556885
Дата охранного документа: 20.07.2015
Показаны записи 1-10 из 65.
27.05.2013
№216.012.456e

Устройство коммуникационного интерфейса для сети spacewire

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, а именно к высокоскоростным ЛВС для бортовых комплексов. Техническим результатом является обеспечение передачи управляющих сигналов системного уровня и использования схемы кодирования, обеспечивающей выравнивание длины передаваемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483351
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.04.2014
№216.012.b0bd

Устройство видеонаблюдения

Изобретение относится к системам видеонаблюдения с использованием средств распознавания опасных событий на охраняемом объекте. Технический результат заключается в повышении надежности охраны и точности распознавания. Устройство выполнено содержащим, по меньшей мере, одну видеокамеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510960
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b922

Система и способ трехмерной визуализации яркостной радиолокационной карты местности

Изобретение относится к радиолокационным системам отображения данных, а именно к системам и способам трехмерной визуализации яркостной радиолокационной карты местности, и может применяться в охранных радиолокационных системах. Достигаемый технический результат - улучшение визуализации, а именно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513122
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.09.2014
№216.012.f113

Система и способ идентификации транспортных средств, противоправно вторгшихся на выделенную полосу

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, а именно к системам и способам идентификации транспортных средств, противоправно вторгшихся на выделенную полосу. Система состоит из видеорегистратора, устройства хранения данных, блока анализа изображения, блока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527537
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.11.2014
№216.013.0624

Рлс с программируемой временной диаграммой и способ ее функционирования

Изобретение относится к СВЧ технике, а именно к РЛС с программируемой временной диаграммой и способам их функционирования. Техническим результатом изобретения является создание РЛС с программируемой в реальном времени временной диаграммой и программируемым в реальном времени зондирующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532973
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.11.2014
№216.013.0aa3

Система и способ определения нарушений правил дорожного движения при проезде перекрестка

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, а именно к определению нарушений правил дорожного движения при проезде перекрестка. Задействованы светофорная и обзорная камеры, средство передачи данных и электронно-вычислительное устройство. Обзорная камера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534131
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.01.2015
№216.013.20e4

Ядро сопроцессора быстрого преобразования фурье реального времени

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов. Техническим результатом изобретения является создание ядра сопроцессора быстрого преобразования Фурье реального времени для автономного, параллельного с работой DSP - процессора (процессора цифровой обработки сигнала), выполнения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539868
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.03.2015
№216.013.30ad

Способ и устройство ввода, обработки и вывода видеоизображения

Изобретение относится к средствам ввода, обработки и вывода видеоданных. Техническим результатом является повышение эффективности использования внутренней памяти независимо от типа алгоритмов обработки видеоданных. В способе на этапе ввода входное растровое видеоизображение в виде потока кадров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543929
Дата охранного документа: 10.03.2015
27.06.2015
№216.013.5804

Система регулирования уличного освещения и определения правонарушений и внештатных происшествий

Изобретение относится к непереносным осветительным устройствам и системам, а именно к системам регулирования уличного освещения и определения правонарушений и внештатных происшествий. Техническим результатом изобретения является создание системы регулирования уличного освещения и определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554073
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.07.2015
№216.013.62fa

Способ и система коррекции дефектных пикселей изображения

Изобретение относится к области обработки дискретной информации в битовом потоке, а именно к способу/системe коррекции дефектных пикселей изображения. Техническим результатом изобретения является обеспечение карты дефектных пикселей меньшего размера, что позволяет сократить объем памяти для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556885
Дата охранного документа: 20.07.2015
+ добавить свой РИД