[发明专利]一种SRAM型FPGA单粒子翻转效应仿真方法

摘要

一种SRAM型FPGA单粒子翻转效应仿真方法，包括如下步骤：1：获取待仿真器件的设计和工艺参数；2：使用建模工具构造器件的三维几何形状，并设定器件掺杂的区域、浓度以及离散化策略等；3：根据器件的I-V特性曲线，对器件的工艺和设计参数进行校准；4：生成网格化的器件结构，在沟道、轻掺杂区以及PN结边界对网格进行细化；5：根据器件电路规模和实际情况，选取器件级TCAD仿真方法或器件级TCAD和电路级Spice混合仿真方法；6：利用辐射粒子特性工具计算获得入射重离子特性；7：设定好物理模型参数、仿真时间和边界条件等，利用TCAD工具进行器件单粒子效应仿真；8：根据仿真结果，选择不同能量的粒子再次进行模拟；9：通过仿真数据分析工具获取仿真结果。

主权项

一种SRAM型FPGA单粒子翻转效应仿真方法，其特征在于步骤如下：（1）根据待仿真器件的设计和工艺参数，通过电子器件三维建模工具对所述待仿真器件进行三维建模，得到待仿真器件的三维模型；所述待仿真器件是指SRAM型FPGA；（2）使用三维模型网格划分工具对步骤（1）中得到的三维模型进行网格划分，生成网格化的器件结构，网格结构与器件的结构匹配，在沟道、轻掺杂区以及PN结边界对网格进行细化；（3）根据辐射粒子特性工具计算得到不同入射粒子的能量损失、射程和入射半径，并作为待仿真器件单粒子翻转效应仿真的输入文件；所述辐射粒子特性工具为SRIM；（4）若所述待仿真器件的电路结构小于六个晶体管，则对所述待仿真器件进行单粒子翻转效应仿真时采用器件级TCAD仿真方法；若所述待仿真器件的电路结构大于等于六个晶体管，则对所述待仿真器件进行单粒子翻转效应仿真时采用器件级TCAD和电路级Spice混合仿真方法；（5）根据步骤（2）中得到的网格划分之后的三维模型、步骤（3）中得到的输入文件以及步骤（4）中选择的仿真方法，对所述待仿真器件进行单粒子翻转效应仿真；（6）改变入射粒子，重复执行步骤（5），对所述待仿真器件进行多次单粒子翻转效应仿真；（7）根据所述待仿真器件的电路输出电压值判断是否发生单粒子翻转，确定单粒子翻转阈值、临界电荷和翻转截面；（8）将得到的单粒子翻转仿真结果与地面辐照试验结果进行比对从而验证正确性；所述单粒子翻转仿真结果是指单粒子翻转阈值、临界电荷和翻转截面。