РЕШЕНИЕ совета Д 212.034.03 по защите диссертации на соискание ученой степени... наук, на соискание ученой степени доктора наук на базе федерального...

РЕШЕНИЕ
совета Д 212.034.03 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата
наук, на соискание ученой степени доктора наук на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» № 10 от «19» декабря 2014 г.
По результатам публичной защиты кандидатской диссертации Зольниковым
Константином Владимировичем на тему: «Проектирование микросхем глубокосубмикронной технологии с учетом воздействия тяжелых заряженных частиц», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования диссертационный совет принял решение:
1. Считать, что диссертация соответствует требованиям п. 9 Положения о порядке присуждения ученых степеней, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата технических наук и присудить Зольникову Константину Владимировичу ученую степень кандидата технических наук.
2. Подготовить аттестационное дело.
3. Направить аттестационное дело в Министерство образования и науки Российской Федерации.
4. На заседании диссертационного совета при защите диссертации присутствовали: Зольников Владимир Константинович, Волков Владимир Сергеевич,
Анциферова Валентина Ивановна, Афоничев Дмитрий Николаевич, Ачкасов Владимир Николаевич, Барабанов Владимир Федорович, Белокуров Владимир Петрович,
Громов Юрий Юрьевич, Лапшина Марина Леонидовна, Мануковский Андрей Юрьевич, Сербулов Юрий Стефанович, Скрыпников Алексей Васильевич, Смоленцев Владислав Павлович, Стародубцев Виктор Сергеевич, Сушков Сергей Иванович, Чевычелов Юрий Акимович, Черкасов Олег Николаевич
5. На
основании
положительного
результата
голосования
по
присуждению ученой степени диссертационный совет принял заключение
диссертационного совета
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 212.034.03 НА БАЗЕ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»
МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ПО ДИССЕРТАЦИИ
НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА НАУК
аттестационное дело N _________________________
решение диссертационного совета от 19.12.2014 N 10
О присуждении Зольникову Константину Владимировичу, Российская Федерация,
степени кандидата технических наук.
Диссертация «Проектирование микросхем глубоко-субмикронной технологии с
учетом воздействия тяжелых заряженных частиц», по специальности 05.13.12 – системы автоматизации проектирования, принята к защите 16.10.2014, протокол №5
диссертационным советом Д 212.034.03 на базе Федерального государственного
бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия» Министерства образования и науки РФ. 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, д.8, приказ № 105/нк от 11 апреля 2012 года.
Соискатель Зольников Константин Владимирович 1989 года рождения. В 2011
году соискатель окончил Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет” по специальности «Информационные системы и технологии», в
2014 году окончил очную аспирантуру по специальности «Системы автоматизации
проектирования», работает инженером-конструктором в отделе проектирования микросхем ОАО «Научно-исследовательский институт электронной техники».
Диссертация выполнена на кафедре «Вычислительная техника и информационные системы» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия»
Научный руководитель - доктор технических наук, Ачкасов Владимир Николаевич, ОАО «Научно-исследовательский институт электронной техники», генеральный
директор.
Официальные оппоненты:
Улимов Виктор Николаевич, доктор технических наук, профессор, Федеральное
государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт приборов», заместитель генерального директора по науке
Питолин Владимир Михайлович, доктор технических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет», профессор кафедры электропривода, автоматизации, управления в технических
системах
дали положительные отзывы о диссертации.
2
Ведущая организация ОАО «Воронежский завод полупроводниковых приборов
– сборка» (г. Воронеж) в своём положительном заключении, подписанном кандидатом технических наук, заместителем генерального директора по развитию микроэлектроники Кастрюлевым Александром Николаевичем и секретарем НТС, кандидатом технических наук, начальником конструкторско-технологического бюро, заместителем главного инженера Коваленко Павлом Юрьевичем и утвержденным главным инженером, кандидатом технических наук Бойко Владимиром Ивановичем
(протокол №7 от 11 ноября 2014 года) указала, что диссертационная работа Зольникова Константина Владимировича на тему «Проектирование микросхем глубокосубмикронной технологии с учетом воздействия тяжелых заряженных частиц» является научно-квалификационной работой, в которой представлены методы, модели и
алгоритмы моделирования воздействия ТЗЧ, позволяющие на этапе проектирования
СБИС осуществлять оценку их стойкости, что расширяет спектр работ в части автоматизации проектирования сложных технических объектов. Работа имеет теоретическое и практическое значение, что соответствует требованиям, предъявляемых к кандидатским диссертациям, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.12 – «Системы автоматизации проектирования». В рекомендациях указано, что результаты исследования в виде комплекса программ должны быть рекомендованы для расширенного использования на
предприятиях микроэлектроники и, прежде всего, на ведущих предприятиях, которые
разрабатывают СБИС самого современного уровня.
Соискатель имеет 41 опубликованную работу, в том числе по теме диссертации
41 работу, опубликованных в рецензируемых научных изданиях из перечня ВАК – 6,
2 свидетельства о государственной регистрации программы на ЭВМ.
Общий объем всех публикаций 112 с. (лично автором выполнено 69 с.).
Личное участие автора в работе заключается в формулировании цели и задач
исследования, в проведении научных исследований, разработке и применения моделей, создании алгоритмов, формулировке методики проектирования, программной
реализации и применения результатов работы.
Наиболее значимые научные работы по теме диссертации:
1. Зольников, К.В. Модель радиационных эффектов воздействия тяжелых заряженных частиц в КМОП-элементах микросхем [Текст] / К.В.Зольников, Т.П.Беляева,
К.И.Таперо, В.А.Смерек // Программные продукты и системы. 2011. - № 3. - С. 35-38.
2. Зольников, К.В. Методы преобразования библиотеки элементов схемотехнического уровня в библиотеку функционально-логического уровня с учетом радиационного воздействия [Текст] / К.В.Зольников, М.В.Конарев // Вопросы атомной науки
и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2012.- № 3. - С. 9-13.
3. Зольников, К.В. Методы схемотехнического моделирования КМОП СБИС с
учетом радиации [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, В.И.Анциферова,
С.А.Евдокимова // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного
воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 5-9.
4. Зольников, К.В. Проблемы моделирования воздействия космического излучения на элементную базу [Текст] / К.В.Зольников, В.А.Скляр, С.А.Евдокимова //
3
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2014. - № 2. - С. 17-22.
5. Зольников, К.В. Проблемы моделирования базовых элементов КМОП БИС
двойного назначения [Текст] / К.В.Зольников // Моделирование систем и процессов. 2010. - № 3,4. - С. 20- 27.
6. Моделирование работы компонентов микросхем в условиях воздействия радиации в САПР [Текст] / К.В.Зольников, Ю.А.Чевычелов Ю.А.// Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 2. - С. 14-17.
На диссертацию и автореферат поступили отзывы. Все отзывы положительные.
В них указывается актуальность темы исследования, новизна, теоретическая и практическая значимость, достоверность положений и выводов. В отзывах имеются замечания:
1. Директор центра микроэлектроники - Главный конструктор ОАО «Ангстрем», к.т.н. Машевич Павел Романович замечания: по диссертационной работе
опубликовано достаточно много работ в журналах, рекомендуемых ВАК, однако в
автореферате отсутствуют пояснения об использовании материалов диссертации в
статьях «Разработка микросхемы для систем сбора и обработки данных» и «Обзор
программ для САПР субмикронных СБИС»; необходимо также более полно описать
информационное обеспечение
2. Генеральный директор ОАО «Научно исследовательский институт микроэлектронной аппаратуры «Прогресс», Заслуженный деятель науки и техники РФ,
доктор технических наук, профессор Немудров Владимир Георгиевич. Замечание - В
качестве недостатка можно отметить то, что подтверждение теоретических полученных результатов практическим экспериментом автор выполняет на одном семействе
процессоров. При этом в автореферате отсутствует должное обоснование, почему автор остановился именно на этом семействе?
3. Заведующий Отделом Методологии вычислительных процедур Федерального
государственного бюджетного учреждения науки Институт проблем проектирования
в микроэлектронике Российской академии наук к.т.н. Соловьев Роман Александрович. Замечания: отсутствуют методические указания по практическому использованию предлагаемых моделей при проведении анализа стойкости проектируемых СБИС
к различным диапазонам энергии частиц и углу их падения, не указана информация
относительно адаптации разработанных программных средств к конкретной САПР
проектирования СБИС.
4. Ведущий инженер ЗАО «ПКК Миландр», кандидат технических наук Швец
Александр Валерьевич. Замечания : а автореферате нет графического представления
и обоснования полученных результатов; не указаны, какой САПР (средства моделирования, средства проектирования) был использован в ходе выполнения работы; нет
ни какой информации об использованных моделях полупроводниковых приборов.
5. Начальник кафедры физики Федерального государственного казенного образовательного учреждения высшего профессионального образования воронежский институт МВД России Железный Сергей Владимирович. Замечания : в тексте встречаются неоконченные, несогласованные и разорванные предложения, приведены некорректные названия организаций, структурные элементы диссертации названы в од4
них случаях главами, в других - разделами. В тексте автореферата встречаются опечатки, стилистические погрешности.
6. Профессор кафедры общей физики ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского», доктор технических наук Сотов
Леонид Сергеевич. Замечания: необходимо более точно определить область проектных норм, где будут справедливы модели, представленные в работе, необходимо
объяснить физическое явление - почему с уменьшение проектных норм кривая Вейбула стремиться к линейной зависимости.
7. Директор физико-технологического института РАН, доктор технических
наук, профессор, академик РАН Орликовский Александр Александрович. Замечания :
При расчете максимального ионизационного тока в активной области с размерами
порядка 100 нм применение диффузного приближения едва ли оправдано, тем более,
что энергии рождающихся носителей весьма высоки. Использование автором в расчетах коэффициентов диффузии может привести к значительному занижению величины ионизационного тока.
Выбор официальных оппонентов обосновывается их компетентностью в соответствующей отрасли науки, наличием публикаций в соответствующей сфере исследования. Улимов Виктор Николаевич, работает в ФГУП «НИИ Приборов», которое
является экспериментальным научным центром по исследованию влияния радиации
(в том числе и тяжелых заряженных частиц) на электронную компонентную базу. Он
длительное время занимался вопросами проектирования и создания установок радиационного воздействия на микросхемы и моделированием радиационного воздействия
в полупроводниковых приборах и микросхемах. Питолин Владимир Михайлович
длительное время занимался вопросами проветривания радиационно-стойких микросхем, в частности его докторская диссертация «Алгоритмизация и моделирование
надежностного схемотехнического проектирования аналоговых микроэлектронных
устройств в рамках интегрированной САПР» была защищена по специальности
05.13.12 и направлена на создание радиационно-стойких микросхем.
Выбор ведущей организации обосновывается достижениями в соответствующей отрасли науки, а также способностью определить научную и практическую ценность диссертации. ОАО «Воронежский завод полупроводниковых приборов – сборка» занимается вопросами проектирования и выпуска разнообразной микроэлектронной и полупроводниковой продукции, в том числе микросхем специального назначения. Имеет развитый дизайн центр, научную школу, которая обладает многолетними
традициями и способен проводить проектирование современных многоядерных
СБИС. На базе ОАО «Воронежский завод полупроводниковых приборов – сборка»
проводятся научные конференции.
Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателем
исследований:
разработана новая научная идея проектирования микросхем на основе создания
эффективных средств моделирования одиночных событий, оценки возможных отказов и прогнозирования их количества, отличающаяся учетом качественно новых закономерностей в механизмах отказа от воздействия тяжелых ядерных частиц при
проектирования микросхем, что в дальнейшем позволит существенно сократить отка5
зы, повысить стойкость к факторам космического пространства и сократить время создания микросхем за счет сокращения объема испытаний;
предложены оригинальные средства моделирования одиночных событий, за
счет разработки методики автоматизации проектирования, математических моделей
локальных радиационных эффектов в чувствительном объеме элемента КМОП
СБИС, моделей прогнозирования работоспособности элементов СБИС на схемотехническом и функционально-логическом уровне при воздействию тяжелых заряженных частиц и вероятностных оценок показателей стойкости, которые отличаются
возможностью комплексного учета в моделях параметров краевых эффектов для глубоко субмикронных технологий;
доказана перспективность использования моделей и алгоритмов, разработанных
в работе, формирующих научно-методическую основу дальнейших исследований,
ориентированных на развитие и совершенствование процесса проектирования сбоеустойчивых микросхем к воздействию тяжелых ядерных частиц, которые позволяют
обеспечить безошибочность проектных работ и создания микросхем с предельной
радиационной стойкостью по одиночным событиям;
введена трактовка задачи моделирования одиночных событий в СБИС от воздействия тяжелых заряженных частиц, направленная на развитие методов проектирования на базе разработанных новых моделей и алгоритмов, позволяющих осуществлять проектирование для глубоко-субмикронных технологий с учетом воздействия
радиации;
реализован комплекс алгоритмических и инструментальных средств проектирования радиационно-стойких к воздействию тяжелых заряженных частиц СБИС,
обеспечивающий моделирование одиночных событий для глубоко-субмикронных
технологий за счет разработки методики автоматизации проектирования, математических моделей локальных радиационных эффектов, моделей прогнозирования работоспособности элементов СБИС на схемотехническом и функционально-логическом
уровне
Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что:
доказана эффективность применения предложенных моделей и алгоритмов в
целях формирования оптимальной проектной среды для создания стойких к воздействию тяжелых ядерных частиц микросхем, выполненных по глубоко-субмикронной
технолгии, что существенно обогащает проектные процедуры и расширяет границы
практического применения полученных результатов;
применительно к проблематике диссертации результативно (эффективно,
то есть с получением обладающих новизной результатов) использован аппарат
теория вычислительных систем, автоматизации проектирования; аппарат вычислительной математики, а также теория построения программ; методы модульного,
структурного и объектно-ориентированного программирования; экспертные оценки,
вычислительные эксперименты, в том числе с использованием экспериментальных
методик;
изложены проблемы использования современного математического аппарата и
инструментальных средств; приведен анализ существующих и наиболее часто описываемых в литературе методов и моделей создания сбоеустойчивых микросхем при
выполнении проектов; создана модель локальных радиационных эффектов, возника6
ющих в полупроводниковых структурах блоков микросхем, разработан алгоритм оптимального сочетания методов защиты при ограниченных ресурсах; построена модель оценки количества сбоев при использовании методов защиты от сбоев;
раскрыта возможность нового подхода к формализации и оценке причинноследственных связей между параметрами конструктивных решений, условиями возникновения отказов, степенью их влияния на показатели работы микросхемы и величину количества отказов, необходимой для решения задачи создания микросхем с
предельно высокой стойкостью;
изучены разработанные ранее методы, модели и алгоритмы учета воздействия
тяжелых ядерных частиц, что позволило предложить модели одиночных событий для
глубоко-субмикронных технологий, построить итерационные алгоритмы проектирования сбоеустойчивых микросхем, а также разработать механизм оценки количества
отказов под воздействием возмущающих параметров – тяжелых заряженных частиц;
проведена модернизация существующих моделей и алгоритмов учета воздействия тяжелых заряженных частиц на блоки микросхемы на различных уровнях
иерархического проектирования, обеспечивающих получение новых результатов диссертации.
Значения полученных соискателем результатов исследования для практики подтверждены тем, что:
разработаны и внедрены программные средства, проектные процедуры в
САПР сквозного проектирования, мероприятия по оценки стойкости изделий, что
позволяет обеспечить формирование проектного решения с требуемым уровнем
стойкости, а также и в высших учебных заведениях для подготовки специалистов
проектировщиков микросхем;
определены возможности и перспективы практического применения предложенных моделей и алгоритмов в практической деятельности проектных предприятий
микроэлектроники. Помимо этого элементы диссертационного исследования могут
быть использованы при обучении студентов соответствующим дисциплинам, а также
аспирантов и докторантов по специальности 05.13.12 – «Системы автоматизации
проектирования»;
создана система практических рекомендаций по совершенствованию процесса
проектирования радиационно-стойких микросхем и мероприятия по повышению радиационной стойкости;
представлены практические рекомендации для деятельности предприятий
микроэлектроники, занимающимися проектированием микросхем, в том числе ОАО
«НИИЭТ» (г. Воронеж), в состав учебных курсов направления подготовки «Информационные системы и технологии».
Оценка достоверности результатов исследования выявила:
для экспериментальных работ показана правильность конкретных выводов и
рекомендаций, степень адекватности и работоспособности предложенных моделей и
алгоритмов проектных работ подтверждены результатами их практической апробации в ходе экспериментальных исследований;
теория построена на известных, проверяемых фактах и согласуется с опубликованными данными по теме диссертации;
7
8