数。
[0059] 具体实施
[0060] 下面以某静态存储器H328X电路为例，结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细 阐述，H328X是一款同步单端口SRAM电路，存储容量32KX8位共256Kbit，以下示例仅用 于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0061]图1是本发明实施例的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法的流 程图，结合图1，对本方法进行详细描述。
[0062](1)试验前对样品进行开盖处理，进行功能参数测试，测试合格后将样品插在PCB 辐照板上，通过样品支架固定在试验位置并进行准直定位。连接测试系统、供电电路和PCB辐照板，对试验样品进行加电测试，确保样品和测试系统正常运行。
[0063] (2)选取Br离子开始重离子辐照试验，测试系统高速回读，系统完成一次循环检 测的时间约为4ms，记录每个回读周期发生单粒子翻转的存储单元的逻辑地址和数据。效应 试验中离子注量率选定的原则是保证辐照中每个回读周期测试的翻转数小于芯片总容量 的0.01 %即不超过25个，这样发生"伪"多位翻转的最劣概率小于1X2)3。由于该器件对 单粒子效应敏感，当辐照时间达到1分钟时即停止辐照，记录离子总注量。然后更换离子种 类，依次选取C1离子、F离子、I离子获取不同LET值的重离子，重复上述步骤。
[0064] (3)建立逻辑地址到物理地址的映射关系。H328XSRAM电路存储器物理位置按照 一定地址顺序排列，见图2。存储器共八个IP单元由地址线A[14-12]控制，一个IP单元 有上下两块（A[7])，列地址是A[3-0]，A3为0选择U，为1时选择UX，行地址是A[11-8]， A[6-4]，其中A[ll-8]为16个行组中选l，A[6-4]为小循环，在一个行组内进行8选1。版 图布局中采用了位交错技术，每8个字的相同位布放在一起。
[0065] 对于H328X，给出任意的15位逻辑地址都可以根据器件地址信息找到一个字的8 个SRAM单元在对应组的物理位置。例：逻辑地址7F58的二进制表示如：
[0066] A14A13A12AnA10AgA8A7A6A5A4A3A2AjA0
[0067] 111111101018000
[0068] 依照下列步骤，可以找到这个逻辑地址对应的8个位单元的物理位置。
[0069] (a)由A14A13A12= (111)2=7知道8个存储单元位于D7IP单元。
[0070] (b)由A7= (0) 2= 0知道8个存储单元位于D7IP单元的下半部分，即 WL〈0>-WL〈127> 区间内。
[0071] (c)由AnA1QA9As= (1111) 2= 15知道8个存储单元位于15行组，艮|3 WL〈120>-WL〈127> 区间内。
[0072] (d)由A6A5A4= (101) 2= 5知道8个存储单元位于15行组的5行，即125行。
[0073] (e)由A3= (0) 2= 0知道位于U列组的8个存储单元数据选中
[0074] (f)由A2AiA〇= (000)。=0属于W。字，即8个U列组中位相同bi(i= 0, 1，…… 7)的相邻8个SRAM单元指向0列。
[0075] 如逻辑地址7F58的数据位匕发生单粒子翻转，则物理地址指向U1列组的0列。
[0076] 编制逻辑地址映射物理地址的位图映射软件，界面如图3所示，界面右半部分可 以选择任意回读时间，给出发生翻转的存储单元的逻辑地址和物理地址以及相应的翻转 位；左半部分为芯片阵列的概貌图，用来映射发生翻转的存储单元的物理位置。软件不仅能 给出每个回读周期单粒子翻转物理位图，进行多位翻转的准确判断和统计，也能给出累积 到一定注量下器件总的单粒子翻转成像图，从而验证束流光斑的均匀性以及位图映射的准 确性，见图4。
[0077] (4)基于位图软件，统计每个回读周期的单粒子翻转数和单粒子事件数，单粒子事 件数包括单位翻转事件数和多位翻转事件数，同时记录每种多位翻转事件所对应的多位 翻转的拓扑图形。然后对全部回读周期的每种单粒子事件数分别进行累加，统计具有i位 翻转的单粒子事件数即Eventi-bit。表1中仅列举给出了C1离子福照1分钟时，每个回读 时间以及总的单粒子翻转数，单粒子事件数，以及不同翻转位数的单粒子事件数。表2中给 出了具有不同拓扑图形的单粒子多位翻转的事件数。
[0078] 表1C1离子辐照时全部回读周期内单粒子翻转数、单粒子多位翻转事件数统计表
[0079]
[0081] (5)基于数据统计信息，结合加速器方提供的重离子注量，依据（1-2)-(1_8)所给 出的多位翻转不同参数的定义，计算不同翻转位数单粒子事件的概率、多位翻转均值、多位 翻转截面等参数，计算结果见表2,绘制单粒子单位翻转和多位翻转事件概率、多位翻转均 值与LET值的关系曲线，见图5。
[0082] 表2不同重离子LET时单位翻转和多位翻转概率、均值、截面的计算结果
[0083]
[0084]
[0085]
G
【主权项】
1. 一种器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特征在于，包括以下步 骤： 1】数据获取 1.1】束流参数设定 选择重离子种类，根据重离子LET值选择合适的注量率进行辐照； 1.2】测试 记录器件发生单粒子翻转的存储单元逻辑地址及数据，达到预计的单粒子翻转数或最 大离子注量时停止辐照； 2】数据处理 2. 1】建立器件逻辑地址到物理地址的映射关系，形成物理位图； 2. 2】依据物理位图，统计每个回读周期以及全部回读周期的单粒子翻转数和单粒子事 件数，单粒子事件数包括单位翻转事件数和多位翻转事件数，并记录每种多位翻转事件所 对应的多位翻转拓扑图形； 2. 3】基于步骤2. 2】的数据统计信息，结合重离子注量，对单粒子多位翻转进行表征，实 现对器件单粒子多位翻转效应的定量分析。2. 根据权利要求1所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特征 在于： 在步骤1. 2】与步骤2. 1】之间还包括： 1. 3】调整重离子入射角度、器件填充图形或工作电压后再进行1. 2】测试的步骤。3. 根据权利要求2所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特征 在于： 在步骤1. 3】与步骤2. 1】之间还包括： 1. 4】选择新的重离子种类，改变重离子LET值，根据重离子LET值选择合适的注量率进 行辐照后再进行1. 2】测试的步骤。4. 根据权利要求3所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特征 在于： 在步骤1. 4】与步骤2. 1】之间还包括： 1. 5】调整重离子入射角度、器件填充图形或工作电压后再进行1. 2】测试的步骤。5. 根据权利要求书1或2或3或4所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分 析方法，其特征在于： 所述步骤1. 1】束流参数设定时，注量率的选择原则具体为： 对于集成度小于1Mbit的存储器件，保证辐照中每个回读周期测试的翻转数小于芯片 总容量的〇. 01% ;对于集成度大于1Mbit的存储器件，保证辐照中每个回读周期测试的翻 转数不大于100个，从而将发生一次"伪"多位翻转的概率控制到小于1X10 3。6. 根据权利要求书5所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特 征在于： 步骤1. 2】中所述的预计的单粒子翻转数应累积到超过100个但翻转数目不应超过器 件存储容量的1%，最大离子注量不超过lE7cm2。7. 根据权利要求书5所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特 征在于： 步骤2. 1】器件逻辑地址到物理地址的映射关系的建立基于设计厂商提供的器件信息 或采取反向设计的方法或采用重离子微束、激光微束定位识别的方法。8. 根据权利要求书7所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特 征在于： 步骤2. 2】中单粒子事件数的统计方法为"一个离子引起的所有单粒子翻转都看作一个 事件，无论是单位翻转还是多位翻转，事件仅记作一次"。9. 根据权利要求书8所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其特 征在于： 步骤2. 3】中对单粒子多位翻转进行表征并定量，表征参数包括U型即单粒子翻转截 面、E型即单粒子事件截面、单粒子多位翻转事件截面、单粒子单位翻转事件截面、多位翻转 均值Mean、多位翻转概率、具有i位翻转的单粒子事件的概率，具体表征方法如下： U型即单粒子翻转截面〇。SEU，表示成：式中分母为所有单粒子事件的总和，分子为具有2位翻转以及更多位翻转的多位翻转 事件的总和； 具有i位翻转的单粒子事件Event; !^的概率则表示为(1~8) 〇10.根据权利要求书9所述的器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，其 特征在于： 步骤2. 3】之后，还包括绘制单粒子表征参数中的一种或多种与重离子LET值、离子入 射角度、填充图形、工作电压中的一种或几种之间的关系曲线。
【专利摘要】本发明公开了器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法，所述方法包括：选择重离子种类，依据相应的原则设定合适的注量率对开盖器件进行辐照，测试系统记录器件发生单粒子翻转的存储单元逻辑地址及数据，达到预计的单粒子翻转数或最大离子注量时停止辐照。建立器件逻辑地址到物理地址的映射关系，依据物理位图，统计单粒子翻转数、单粒子单位翻转和多位翻转事件数。结合离子注量，计算单粒子单位翻转和多位翻转事件概率、多位翻转均值、多位翻转截面等参数。本发明能够为器件抗单粒子翻转加固设计提供技术支撑和信息，并验证评价加固技术的有效性。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105022859
【申请号】CN201510233269
【发明人】罗尹虹, 张凤祁, 郭红霞, 陈伟, 王忠明, 赵雯, 丁李利, 王园明
【申请人】西北核技术研究所
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年5月8日