及敏感节点构成的敏感区域1-3，而敏感区域划分的原则为，在敏感区域内发生的单粒子翻转会导致电路输出错误的状态；其次，对敏感区域的输入进行加固，如果敏感区域内节点较少，可以把输入节点和内部节点合并加固，如果敏感区域内部节点较多，那么输入的单粒子翻转就有可能导致敏感区域内部多个节点同时发生错误电路状态，此时就需要对输入进行单独的加固，即在输入节点加入一个同向时间冗余结构；再次，对敏感区域内部的敏感节点进行加固，如果敏感区域内不含有锁存结构，那么敏感区域内的节点可以在调整参数仿真时通过调整敏感区域内部MOS管参数进行加固，但如果含有锁存结构，锁存结构需要单独作为一个敏感区域进行加固；再次，对敏感区的所有输出进行加固设计，即在敏感区域的输出添加时间冗余结构；经过以上结构性加固后，敏感区域达到半加固效果，实现全加固必须依靠调整MOS管参数，让所有敏感节点的翻转时间在时间冗余结构的延时界限内。
[0104]本发明实施例利用现有TCAD产生的单粒子翻转等效电流模型在SPICE仿真的方式，通过仿真由顶层至下层的方法精确寻找电路的敏感节点，在敏感结构的相应节点位置加入时间冗余的电路结构，通过不断调整敏感结构及时间冗余电路结构中各个MOS管的参数进行SPICE仿真，在电路允许的延时内，利用时间冗余电路结构消除单粒子翻转所产生的错误电路状态，达到实现敏感结构全加固的目标。电路分模块进行仿真，仿真速度较快，电路的功能不会发生改变，操作简单，不仅保证了电路的加固效果，而且加固设计所增加的电路面积较小，增加的功耗较低。
[0105]图9示出了本发明第四实施例提供的半导体电路抗单粒子翻转的全加固方法的流程，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
[0106]作为本发明一实施例，该半导体电路抗单粒子翻转的全加固方法包括下述步骤:
[0107]在步骤S401中，将半导体电路划分为多个模块；
[0108]在步骤S402中，确定各模块中的敏感节点，并记录敏感节点的仿真数据；
[0109]在步骤S403中，根据敏感节点的仿真数据，在全部或者部分敏感节点处添加时间冗余结构，以实现全加固功能；
[0110]在步骤S404中，调节驱动敏感节点的MOS管的沟道宽度；
[0111]在步骤S405中，调节延时单元中的MOS管的沟道长度，使敏感节点的翻转时间维持在时间冗余结构的延时界限内；
[0112]在步骤S406中，调节两模时间冗余选择器的MOS管的沟道宽度和栅极数量，以加快单粒子电流释放；
[0113]在步骤S407中，验证电路功能。
[0114]在本发明实施例中，经过从输入到输出的结构性加固，接下来在仿真中不断调整MOS管的参数，整个过程是从输入到输出的方向，从敏感节点本身到时间冗余结构，注意所有参数的调整要在不改变电路功能和超电路运作速度的界限。
[0115]如图6所示，0.13um深亚微米工艺在不同能量的单粒子电流模型持续时间大概在0.1ns到Ins间，经过试验，其对电路产生的错误状态持续时间大概在0.2ns到2ns间，如果只调整敏感节点本身的MOS管参数，很难将电路产生的错误状态持续时间减小到0，也很消耗电路的功耗，即需要通过调整MOS管参数，实现敏感区域的所有单粒子敏感节点可能导致敏感区域输出的翻转时间在Ins内，最后在输出处被添加的时间冗余结构滤除。在不同的尺寸工艺下，有不同的电流模型，错误状态持续时间也不同，需要根据不同工艺确定错误状态持续时间；而时间冗余结构的输出本身就是单粒子翻转敏感点，所以其输出级MOS管的W/L值在仿真中需要增大，直到其翻转时间在电路容忍范围内。
[0116]调整MOS管参数的原则具体如下:调节驱动敏感节点的MOS管时应调W/L (宽长t匕)中的W (宽)，L (长)不要调，M (栅极数量)变动不要超过+200%;调节延时器的延时MOS管时，应该调L(长)，W (宽)和M (栅极数量)尽量少改，注意延时器的延时长度不要超过电路运作的时间界限；而选择器的MOS管只影响选择器本身输出的抗单粒子特性，L (长)不要改变，通过改变W (宽)和M (栅极数量)来加快单粒子电流的释放。
[0117]图1Oa为与门未经加固保护时，被单粒子轰击后输入信号A、B与输出信号Y的时序图，图1Ob为采用发明实施例提供的方法后，与门被单粒子轰击后输入信号A、B与输出信号Y的时序图，显而易见地，在图1Ob中的输出信号不存在错误状态，达到抗单粒子翻转的设计目的。
[0118]由于抗单粒子仿真及加固在航天航空芯片设计中尤其重要，且时间周期较长，因此从研发周期和实效性考虑，如果能高效率快速地对芯片进行仿真及加固，将大大减少开发周期和成本，将对装备的研制提供很大的保障。
[0119]本发明实施例通过在仿真前对电路进行分块处理，并分别确定各模块中的敏感节点，以便对敏感节点添加时间冗余结构，实现全加固功能，能够防止来自敏感结构之前的干扰，单粒子翻转敏感节点定位准确，并通过调整调整MOS管的参数进一步增强加固效果，达到全加固的设计标准。
[0120]本发明实施例提供的方法均是在原有的平台进行，没有加入其它软件操作，避免了由于平台及软件的使用问题而加长开发周期，也没有十分复杂的操作流程，加固完成后所增加的电路结构较少，增加的功耗较少，能满足抗单粒子电路设计的基本要求，操作过程简单，加固效果达标，能适应未来发展的需求。
[0121]图11示出了本发明一实施例提供的半导体电路抗单粒子翻转的全加固系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
[0122]作为本发明一实施例，该半导体电路抗单粒子翻转的全加固系统I包括:
[0123]第一划分单元11，用于将半导体电路划分为多个模块；
[0124]仿真单元12,用于确定各模块中的敏感节点，并记录敏感节点的仿真数据；
[0125]时间冗余结构添加单元13，用于根据敏感节点的仿真数据，在全部或者部分敏感节点处添加时间冗余结构，以实现全加固功能；
[0126]MOS管调整单元14，用于调整MOS管的参数，使敏感节点的翻转时间维持在时间冗余结构的延时界限内；
[0127]验证单元15，用于验证电路功能。
[0128]在本发明实施例中，仿真前通过第一划分单元11对整体电路进行分块处理，分块过程可以根据系统的需求决定分块的数量，并根据电路功能、速度或者电压等进行划分，以便于在后续的仿真过程中，电路的功能、速度和电压得到统一，选择适当的仿真时间分辨率，加快仿真速度。例如，将半导体电路2按照功能划分为:电压模块Ml、锁存模块M2、输入输出模块(1模块)M3、模拟模块M4、逻辑模块M5以及其他模块M6等，参见图2。
[0129]例如，半导体电路具有两组以上电压，需要将两组不同电压的结构分开处理，将电压模块Ml划分为第一电压单元、第二电压单元等，将锁存模块M2以其输入时钟为判断标准划分为高速单元和低速单元，将1模块M3划分为输入单元、输出单元和双向单元，将模拟模块M4、逻辑模块M5在分类时也需要考虑其运行的速度和电压等分别划分为放大器单元和比较器单元、编解码单元和选择器单元，将其他模块M6划分为敏感结构和非敏感结构。
[0130]将整个半导体电路按功能进行分块后，不同的功能模块电路中的敏感节点分布不同，其主要分布在电源模块Ml、1模块M3、锁存模块M2、模拟模块M4以及逻辑模块M5中，不同的电路具有不同的敏感结构，不同的敏感结构中有不同的敏感单元，都需要在仿真开始前进行分类，通过仿真单元12确定各模块中的敏感节点。
[0131]查找的过程可以按照从顶层到底层的顺序进行查找，例如从功能模块到运算放大器，再到逻辑门，再到MOS管的顺序。
[0132]如图3a所示，查找整个半导体电路的单粒子翻转敏感区域是一个由上至下的过程，电路经过分块处理后，整个电路将分为多个功能模块，从模块到单元再到MOS管的节点，逐步进行单粒子翻转敏感区查找、确定。
[0133]在确定单粒子翻转敏感节点后，需要对其进行加固处理，即添加时间冗余结构，但不是所有敏感节点都需要进行加固，需要根据仿真时记录的数据确定。通过添加时间冗余结构进行加固后，在仿真中不断改变MOS管的参数，以确认加固效果，并在进行加固后需要重新对电路进行功能验证。
[0134]本发明实施例利用现有TCAD产生的单粒子翻转等效电流模型在SPICE仿真的方式，通过仿真由顶层至下层的方法精确寻找电路的敏感节点，在敏感结构的相应节点位置加入时间冗余的电路结构，通过不断调整敏感结构及时间冗余电路结构中各个MOS管的参数进行SPICE仿真，在电路允许的延时内，利用时间冗余电路结构消除单粒子翻转所产生的错误电路状态，达到实现敏感结构全加固的目标。电路分模块进行仿真，仿真速度较快，电路的功能不会发生改变，操作简单，不仅保证了电路的加固效果，而且加固设计所增加的电路面积较小，增加的功耗较低。
[0135]图12示出了本发明一实施例提供的半导体电路抗单粒子翻转的全加固系统的示例结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
[0136]作为本发明一实施例，时间冗余结构包括:
[0137]延时单元Mll和两模时间冗余选择器M12，参见图4 ；
[0138]延时单元Mll的输入端为时间冗余结构的输入端与两模时间冗余选择器M12的第一输入端连接，延时单元Mll的输出端与两模时间冗余选择器M12的第二输入端连接，两模时间冗余选择器M12的输出端为时间冗余结构的输出端。
[0139]作为本发明一优选