Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка библиотек сложно-функциональных блоков радиационно-стойких БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона на основе отечественной КМОП КНИ технологии уровня 0,18 0,25 мкм для создания перспективных изделий микроэлектроники СВЧ диапазона

Докладчик: Телец Виталий Арсеньевич

Должность: Уполномоченное лицо, директор

Цель проекта:
1. Исследование и разработка комплекса научных/научно-технических/ технологических решений, направленных на создание библиотек сложно-функциональных блоков радиационно-стойких БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона на основе отечественной КМОП КНИ технологии уровня 0,18 0,25 мкм для создания перспективных изделий микроэлектроники СВЧ диапазона. 2. Изготовление экспериментальных образцов (далее ЭО) базовых СВЧ элементов и СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот для аттестации библиотеки СФ блоков. Предварительная оценка радиационной стойкости библиотеки СФ блоков.

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты:
1. Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИ, содержащие:
а) анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме;
б) обоснование выбора направления исследований;
в) результаты теоретических и экспериментальных исследований;
г) обобщение и выводы по результатам ПНИ.
2. Отчет о патентных исследованиях, оформленный в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
3. Конструктивно-технологические принципы создания библиотеки базовых СВЧ элементов.
4. Схемно-топологические принципы создания библиотеки радиационно-стойких СФБ БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона.
5. Архитектура целочисленных и дробных синтезаторов частот СВЧ диапазона, система параметров, типовых и предельных функциональных и эксплуатационных характеристик при изготовлении в рамках КМОП КНИ технологии.
6. Состав библиотеки базовых СВЧ элементов, система параметров.
7. Состав библиотеки СФБ БИС целочисленных и дробных синтезаторов частот СВЧ диапазона, система параметров.
8. Методический подход к проектированию радиационно-стойких БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона.
9. Методика создания библиотек базовых СВЧ элементов радиационно-стойких СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот СВЧ диапазона для отечественной КМОП КНИ технологии.
10. Методика автоматизированных зондовых измерений вольт-амперных, вольт-фарадных характеристик и шумовых параметров элементов библиотеки.
11. Методика экстракции параметров моделей базовых элементов библиотеки.
12. Топологический проект экспериментального образца (ЭО) кристалла, содержащего базовые СВЧ элементы и СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот.
13. ЭО кристаллов, содержащие базовые СВЧ элементы и СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот.
14. Программа и методика экспериментальных исследований ЭО кристаллов содержащие базовые СВЧ элементы и СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот рабочих температур -60…+125°С при радиационных воздействиях .
15. Протокол экспериментальных исследований ЭО базовых СВЧ элементов и СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот в диапазоне рабочих температур -60…+125°С и при радиационных воздействиях с целью определения типовых и предельных уровней радиационной стойкости.
16. Предложения по созданию функционально-полного ряда СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот с повышенной радиационной стойкостью, в рамках отечественной КМОП КНИ технологии уровня 0,18; 0,25 мкм.
17. Проект технического задания на проведение ОКР по теме «Разработка ряда радиационно-стойких БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона для систем связи, радиолокации и навигации, реализованных на структурах «кремний-на-изоляторе» с проектными нормами 0,18 мкм и выше».

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Разрабатываемые в ходе ПНИ конструктивно-технологические принципы должны лечь в основу методики создания библиотек базовых СВЧ элементов, обеспечить возможность включения элементов в состав Design Kit (дизайн китов) и поддерживать правила проектирования отечественных полупроводниковых фабрик с КМОП КНИ технологией уровня 0,18; 0,25 мкм и выше.
2. Разрабатываемые в ходе ПНИ схемно-топологические принципы создания библиотеки радиационно-стойких СФБ БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона должны послужить основой при разработке методического подхода к проектированию функционально-полного ряда радиационно-стойких БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона для систем связи, радиолокации и навигации.
3. Архитектура, библиотека базовых СВЧ элементов, библиотека СФБ БИС целочисленных и дробных синтезаторов частот СВЧ диапазона предназначены для удовлетворения значительной части потребностей российских разработчиков БИС и РЭА аэрокосмического, ядерного, научного, промышленного и специального назначения. Система параметров, типовые и предельные функциональные и эксплуатационные характеристики при изготовлении в рамках КМОП КНИ технологии уровня 0,18; 0,25 мкм должны соответствовать требованиям к электрическим параметрам, радиационной стойкости изделий систем связи, радиолокации и навигации,, повысить информационную безопасность разрабатываемых систем и комплексов, обеспечить импортозамещение.
4. Методический подход к проектированию радиационно-стойких БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона должен обеспечить автоматизацию процессов проектирования СФБ с требуемыми СВЧ и шумовыми параметрами, снабженных макромоделями для САПР, учитывающих доминирующие радиационные эффекты, снижение сроков и стоимости проектирования, измерений и испытаний СВЧ БИС за счет использования набора базовых СФБ с известными параметрами-критериями и уровнями стойкости к радиационным воздействиям.
5. Методика создания библиотек базовых СВЧ элементов радиационно-стойких СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот СВЧ диапазона для отечественной КМОП КНИ технологии должна обеспечить автоматизацию процессов зондовых и коаксиальных измерений, экстракции параметров моделей элементов библиотек.
6. ЭО кристаллов, содержащие базовые СВЧ элементы и СФБ целочисленных и дробных синтезаторов частот должны включать в своем составе: радиочастотные n-МОП транзисторы, радиочастотные p-МОП транзисторы, варикапы, высокодобротные катушки индуктивности, конденсаторы, СФБ делителей частоты, частотно-фазовый детектор, регистры управления, зарядно-разрядный блок, счетчики-делители, блок контроля захвата фазы, генератор, управляемый напряжением (ГУН), интерфейсный блок управления.

Текущие результаты проекта:
1. Обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-практическую проблему, исследуемую в рамках ПНИ.
1.1. Система параметров и классификация БИС синтезаторов частот СВЧ-диапазона.
1.2. Определение типовых и предельных функциональных и эксплуатационных характеристик экспериментальных и серийно-выпускаемых БИС синтезаторов частот.
1.3. Сравнительный анализ архитектур БИС целочисленных и дробных синтезаторов частот на основе схемы фазовой автоподстройки частоты.

2. Обоснование и выбор направления исследований, методы, способы и средства решения поставленных задач.
2.1. Исследование типовых маршрутов проектирования радиационно-стойких БИС синтезаторов частот СВЧ диапазона
2.2. Анализ средств приборно-технологического моделирования, экстракции параметров моделей элементов библиотек, схемно-топологического проектирования и моделирования.

3. Анализ и разработка научно-методической базы для моделирования доминирующих радиационных эффектов в базовых СВЧ элементах КМОП КНИ технологии
3.1. Общий подход к системному моделированию БИС синтезаторов частот на основе ФАПЧ.
3.2. Анализ и классификация системных моделей БИС синтезаторов частот.
3.3. Разработаны системные модели БИС синтезаторов частот:
3.3.1. Системная модель синтезатора частот в частотной области.
3.3.2. Системная модель синтезатора частот во временной области.
3.3.3. Системная модель синтезатора частот для оценки уровня паразитных составляющих в спектре выходного сигнала.