數。
[0059] 具體實施
[0060] 下面以某靜態存儲器H328X電路為例，結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細 闡述，H328X是一款同步單端口SRAM電路，存儲容量32KX8位共256Kbit，以下示例僅用 于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0061]圖1是本發明實施例的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法的流 程圖，結合圖1，對本方法進行詳細描述。
[0062](1)試驗前對樣品進行開蓋處理，進行功能參數測試，測試合格后將樣品插在PCB 輻照板上，通過樣品支架固定在試驗位置并進行準直定位。連接測試系統、供電電路和PCB輻照板，對試驗樣品進行加電測試，確保樣品和測試系統正常運行。
[0063] (2)選取Br離子開始重離子輻照試驗，測試系統高速回讀，系統完成一次循環檢 測的時間約為4ms，記錄每個回讀周期發生單粒子翻轉的存儲單元的邏輯地址和數據。效應 試驗中離子注量率選定的原則是保證輻照中每個回讀周期測試的翻轉數小于芯片總容量 的0.01 %即不超過25個，這樣發生"偽"多位翻轉的最劣概率小于1X2)3。由于該器件對 單粒子效應敏感，當輻照時間達到1分鐘時即停止輻照，記錄離子總注量。然后更換離子種 類，依次選取C1離子、F離子、I離子獲取不同LET值的重離子，重復上述步驟。
[0064] (3)建立邏輯地址到物理地址的映射關系。H328XSRAM電路存儲器物理位置按照 一定地址順序排列，見圖2。存儲器共八個IP單元由地址線A[14-12]控制，一個IP單元 有上下兩塊（A[7])，列地址是A[3-0]，A3為0選擇U，為1時選擇UX，行地址是A[11-8]， A[6-4]，其中A[ll-8]為16個行組中選l，A[6-4]為小循環，在一個行組內進行8選1。版 圖布局中采用了位交錯技術，每8個字的相同位布放在一起。
[0065] 對于H328X，給出任意的15位邏輯地址都可以根據器件地址信息找到一個字的8 個SRAM單元在對應組的物理位置。例：邏輯地址7F58的二進制表示如：
[0066] A14A13A12AnA10AgA8A7A6A5A4A3A2AjA0
[0067] 111111101018000
[0068] 依照下列步驟，可以找到這個邏輯地址對應的8個位單元的物理位置。
[0069] (a)由A14A13A12= (111)2=7知道8個存儲單元位于D7IP單元。
[0070] (b)由A7= (0) 2= 0知道8個存儲單元位于D7IP單元的下半部分，即 WL〈0>-WL〈127> 區間內。
[0071] (c)由AnA1QA9As= (1111) 2= 15知道8個存儲單元位于15行組，艮|3 WL〈120>-WL〈127> 區間內。
[0072] (d)由A6A5A4= (101) 2= 5知道8個存儲單元位于15行組的5行，即125行。
[0073] (e)由A3= (0) 2= 0知道位于U列組的8個存儲單元數據選中
[0074] (f)由A2AiA〇= (000)。=0屬于W。字，即8個U列組中位相同bi(i= 0, 1，…… 7)的相鄰8個SRAM單元指向0列。
[0075] 如邏輯地址7F58的數據位匕發生單粒子翻轉，則物理地址指向U1列組的0列。
[0076] 編制邏輯地址映射物理地址的位圖映射軟件，界面如圖3所示，界面右半部分可 以選擇任意回讀時間，給出發生翻轉的存儲單元的邏輯地址和物理地址以及相應的翻轉 位；左半部分為芯片陣列的概貌圖，用來映射發生翻轉的存儲單元的物理位置。軟件不僅能 給出每個回讀周期單粒子翻轉物理位圖，進行多位翻轉的準確判斷和統計，也能給出累積 到一定注量下器件總的單粒子翻轉成像圖，從而驗證束流光斑的均勻性以及位圖映射的準 確性，見圖4。
[0077] (4)基于位圖軟件，統計每個回讀周期的單粒子翻轉數和單粒子事件數，單粒子事 件數包括單位翻轉事件數和多位翻轉事件數，同時記錄每種多位翻轉事件所對應的多位 翻轉的拓撲圖形。然后對全部回讀周期的每種單粒子事件數分別進行累加，統計具有i位 翻轉的單粒子事件數即Eventi-bit。表1中僅列舉給出了C1離子福照1分鐘時，每個回讀 時間以及總的單粒子翻轉數，單粒子事件數，以及不同翻轉位數的單粒子事件數。表2中給 出了具有不同拓撲圖形的單粒子多位翻轉的事件數。
[0078] 表1C1離子輻照時全部回讀周期內單粒子翻轉數、單粒子多位翻轉事件數統計表
[0079]
[0081] (5)基于數據統計信息，結合加速器方提供的重離子注量，依據（1-2)-(1_8)所給 出的多位翻轉不同參數的定義，計算不同翻轉位數單粒子事件的概率、多位翻轉均值、多位 翻轉截面等參數，計算結果見表2,繪制單粒子單位翻轉和多位翻轉事件概率、多位翻轉均 值與LET值的關系曲線，見圖5。
[0082] 表2不同重離子LET時單位翻轉和多位翻轉概率、均值、截面的計算結果
[0083]
[0084]
[0085]
G
【主權項】
1. 一種器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1】數據獲取 1.1】束流參數設定 選擇重離子種類，根據重離子LET值選擇合適的注量率進行輻照； 1.2】測試 記錄器件發生單粒子翻轉的存儲單元邏輯地址及數據，達到預計的單粒子翻轉數或最 大離子注量時停止輻照； 2】數據處理 2. 1】建立器件邏輯地址到物理地址的映射關系，形成物理位圖； 2. 2】依據物理位圖，統計每個回讀周期以及全部回讀周期的單粒子翻轉數和單粒子事 件數，單粒子事件數包括單位翻轉事件數和多位翻轉事件數，并記錄每種多位翻轉事件所 對應的多位翻轉拓撲圖形； 2. 3】基于步驟2. 2】的數據統計信息，結合重離子注量，對單粒子多位翻轉進行表征，實 現對器件單粒子多位翻轉效應的定量分析。2. 根據權利要求1所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特征 在于： 在步驟1. 2】與步驟2. 1】之間還包括： 1. 3】調整重離子入射角度、器件填充圖形或工作電壓后再進行1. 2】測試的步驟。3. 根據權利要求2所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特征 在于： 在步驟1. 3】與步驟2. 1】之間還包括： 1. 4】選擇新的重離子種類，改變重離子LET值，根據重離子LET值選擇合適的注量率進 行輻照后再進行1. 2】測試的步驟。4. 根據權利要求3所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特征 在于： 在步驟1. 4】與步驟2. 1】之間還包括： 1. 5】調整重離子入射角度、器件填充圖形或工作電壓后再進行1. 2】測試的步驟。5. 根據權利要求書1或2或3或4所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分 析方法，其特征在于： 所述步驟1. 1】束流參數設定時，注量率的選擇原則具體為： 對于集成度小于1Mbit的存儲器件，保證輻照中每個回讀周期測試的翻轉數小于芯片 總容量的〇. 01% ;對于集成度大于1Mbit的存儲器件，保證輻照中每個回讀周期測試的翻 轉數不大于100個，從而將發生一次"偽"多位翻轉的概率控制到小于1X10 3。6. 根據權利要求書5所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特 征在于： 步驟1. 2】中所述的預計的單粒子翻轉數應累積到超過100個但翻轉數目不應超過器 件存儲容量的1%，最大離子注量不超過lE7cm2。7. 根據權利要求書5所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特 征在于： 步驟2. 1】器件邏輯地址到物理地址的映射關系的建立基于設計廠商提供的器件信息 或采取反向設計的方法或采用重離子微束、激光微束定位識別的方法。8. 根據權利要求書7所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特 征在于： 步驟2. 2】中單粒子事件數的統計方法為"一個離子引起的所有單粒子翻轉都看作一個 事件，無論是單位翻轉還是多位翻轉，事件僅記作一次"。9. 根據權利要求書8所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其特 征在于： 步驟2. 3】中對單粒子多位翻轉進行表征并定量，表征參數包括U型即單粒子翻轉截 面、E型即單粒子事件截面、單粒子多位翻轉事件截面、單粒子單位翻轉事件截面、多位翻轉 均值Mean、多位翻轉概率、具有i位翻轉的單粒子事件的概率，具體表征方法如下： U型即單粒子翻轉截面〇。SEU，表示成：式中分母為所有單粒子事件的總和，分子為具有2位翻轉以及更多位翻轉的多位翻轉 事件的總和； 具有i位翻轉的單粒子事件Event; !^的概率則表示為(1~8) 〇10.根據權利要求書9所述的器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，其 特征在于： 步驟2. 3】之后，還包括繪制單粒子表征參數中的一種或多種與重離子LET值、離子入 射角度、填充圖形、工作電壓中的一種或幾種之間的關系曲線。
【專利摘要】本發明公開了器件的重離子單粒子多位翻轉效應的定量分析方法，所述方法包括：選擇重離子種類，依據相應的原則設定合適的注量率對開蓋器件進行輻照，測試系統記錄器件發生單粒子翻轉的存儲單元邏輯地址及數據，達到預計的單粒子翻轉數或最大離子注量時停止輻照。建立器件邏輯地址到物理地址的映射關系，依據物理位圖，統計單粒子翻轉數、單粒子單位翻轉和多位翻轉事件數。結合離子注量，計算單粒子單位翻轉和多位翻轉事件概率、多位翻轉均值、多位翻轉截面等參數。本發明能夠為器件抗單粒子翻轉加固設計提供技術支撐和信息，并驗證評價加固技術的有效性。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105022859
【申請號】CN201510233269
【發明人】羅尹虹, 張鳳祁, 郭紅霞, 陳偉, 王忠明, 趙雯, 丁李利, 王園明
【申請人】西北核技術研究所
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年5月8日