Développements de blocs 65 nm dans le cadre du projet RD53
- D. Fougeron, M. Menouni, A. Wang (CPPM)
- R. Gaglione (LAPP)
- F. Rarbi, D. Dzahini (LPSC)
CPPM - Aix-Marseille Université
12 juin 2014 Journées VLSI - FPGA - PCB de l'IN2P3
Dveloppements de blocs 65 nm dans le cadre du projet RD53 D. - - PowerPoint PPT Presentation
Dveloppements de blocs 65 nm dans le cadre du projet RD53 D. Fougeron, M. Menouni, A. Wang (CPPM) R. Gaglione (LAPP) F. Rarbi, D. Dzahini (LPSC) CPPM - Aix-Marseille Universit 12 juin 2014 Journes VLSI - FPGA - PCB de l'IN2P3
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12 juin 2014 Journées VLSI - FPGA - PCB de l'IN2P3
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(~2022)
12 juin 2014 Journées VLSI - FPGA - PCB de l'IN2P3
Test et qualification du (des) process 65 nm pour un niveau de dose de 1 Grad (1016 neq/cm²) Niveaux internes des détecteurs à pixels ?
Spécifications du front-end analogique : Planar, 3D sensors, capacitance, seuil, bruit, charge … Architectures alternatives : TOT, ADC, Synchrone, Asynchrone, Ajustement de seuil …
Floorplan global pour la matrice de pixels Choix du design flow approprié
Listes des IPs analogiques ou mixtes (30) Revue des spécifications en juin 2014
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ADC for monitoring Bandgap voltage reference Temperature sensor Radiation monitor
SEU tolerant configuration memories Pixel ADC for charge measurement
Good results in term of tolerance to SEU Design based on standard cells from ARM library Some issues with dose effects
Minimize the effect of glitches Test of new structures (based on Hamming code …) to reduce the memory cell area Design tolerant to a total dose of 1000 MRad
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Demultiplexer SRIN, CK, CLR, LOAD, RDBACK SROUT Multiplexer ColAddress <3:0> SROUT_0 DFF TRL SRIN_0 SROUT_1 SRIN_1 SROUT_15 SRIN_15 CK_0 CLR_0 LOAD_0 RDBK_0 CK_1 CLR_1 LOAD_1 RDBK_1 CK_15 CLR_15 LOAD_15 RDBK_15 ColAddress <3:0> DFF TRL DFF TRL DFF 1 TRL 1 DFF 1 TRL 1 DFF 1 TRL 1 DFF 2 TRL 2 DFF 2 TRL 2 DFF 2 TRL 2 DFF 255 TRL 255 DFF 255 TRL 255 DFF 255 TRL 255 Datain Latch1 Latch2 Latch3 sel Majority logic
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Denis Fougeron
Register (SAR)
12 juin 2014 Journées VLSI - FPGA - PCB de l'IN2P3 Successive Approximation Register 12 bit DAC Analog Input Comparator
status clk start VrefH VrefL enable
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Renaud Gaglione
Dynamic comparator:
12-bit SAR Logic: (dimension: 28µm * 50µm)
for saving the final 12-bit binary code.
Journées VLSI - FPGA - PCB de l'IN2P3 12 juin 2014
Anqing Wang
Bandgap Reference for general purpose provide voltage reference for :
2 BG design versions are implemented :
1 CTAT block designed with irradiation effects compensation
temperature sensor design
Simulated from -50 °C to 120 °C Layout : OK Post layout simulations : OK
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M2 M3 M1 RA1 R1 RA2 RB1 RB2 R3 D2 D1 =M*D2 VOUT N1 N2 N3 N4
12 juin 2014
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Anqinq Wang
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Charge measurement
The design adapted to the 65 nm process Unit capacitance Cu ~ 3 fF based on metal parasitic capacitance M2-M1/M3 Parasitic output capacitance
25 µm x 25 µm or less
Fatah Rarbi + Denis Fougeron
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1950 µm 1950 µm
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