单粒子效应检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种单粒子效应检测方法和系统，所述方法包括读取第一粒子束流辐照下的待测器件的各地址的存储信息，生成第一读信息，并对第一读信息和第一预设数据进行比较，生成第一比信息；若根据所述第一比信息判定所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则读取第二粒子束流辐照后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第二读信息，并对第二读信息和第二预设数据进行比较，生成第二比信息；若根据所述第二比信息判断出所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是外围电路瞬态脉冲引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。实施本发明专利技术，可快速、准确地测得单粒子效应与外围电路间关联。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，特别是涉及一种单粒子效应检测方法和系统。
技术介绍
铁电材料是一类在一定温度范围内具有自发极化特性，而且在外加电场作用下，其极化强度可发生改变的介质材料。铁电存储器就是将铁电薄膜材料与传统的硅基半导体集成的新一代非挥发性存储器。在各种新型存储器中，铁电存储器凭借其非易失、低功耗、高速度、长寿命和抗辐照等优势脱颖而出，被认为是最有前途的下一代主流存储器之一。与传统存储相比，FRAM(ferromagnetic random access memory)即铁电存储器，兼备高速无限随机读写和非易失的优势。随着美国瑞创公司(Ramtron)以及日本富士通(Fujitsu)公司在商业化铁电存储器市场应用方面的推广，铁电存储器具有了越来越广泛的应用。铁电存储器主要应用于智能IC卡、游戏机、各种消费类电子、智能电网、汽车电子、医疗设备、工业控制等领域，在民品、深太空探测以及国防建设中替代E2PROM和SRAM+后备电池等。由于铁电材料天然的抗辐射能力，经过抗辐射加固的铁电存储器可应用于高辐射环境的深太空探测、航空航天以及探月工程等领域，例如用于卫星系统可实现112以上的多次快速擦写，记录卫星飞行状况；又如，应用于飞机黑匣子，提高系统响应速度和可靠性。由于铁电存储器仍然使用传统的硅基半导体工艺流程，其外围电路和存储单元的抗单粒子效应能力受到行业广泛的关注。高能粒子入射在外围CMOS电路和存储单元MOS管中引起的电荷沉积和收集被认为是铁电存储器单粒子效应发生的主要机理，也大大制约了商业铁电存储器的航天应用。由于铁电存储器相比于传统存储器的特殊性，其单粒子效应在线检测方法较为复杂。美国MEI Technologies Inc.和 NASA Goddard Space Flight Center 的Μ.V.0’Bryan等使用重离子和质子福照Ramtron公司FM22L16 4Mb铁电存储器。福照过程中，器件供电电压为3.3V，写入图形为棋盘形或反棋盘形。单粒子翻转或单粒子硬错误的测试采用动态测试方法。但是，上述测试方法无法准确地测得单粒子效应与外围电路间关联。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述测试方法无法准确地测得单粒子效应与外围电路间关联的问题，提供一种单粒子效应检测方法和系统。一种单粒子效应检测方法，包括以下步骤:读取第一粒子束流辐照下的待测器件的各地址的存储信息，生成第一读信息，并对所述第一读信息和第一预设数据进行比较，生成第一比信息，所述待测器件已上电和写入所述第一预设数据；若根据所述第一比信息判定所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则读取第二粒子束流辐照后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第二读信息，并对所述第二读信息和第二预设数据进行比较，生成第二比信息，所述待测器件被第二粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第二预设数据；若根据所述第二比信息判断出所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是外围电路瞬态脉冲引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。一种单粒子效应检测系统，包括:第一检测模块，用于读取第一粒子束流辐照下的待测器件的各地址的存储信息，生成第一读信息，并对所述第一读信息和第一预设数据进行比较，生成第一比信息，所述待测器件已上电和写入所述第一预设数据；第二检测模块，用于在根据所述第一比信息判定所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误时，读取第二粒子束流辐照后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第二读信息，并对所述第二读信息和第二预设数据进行比较，生成第二比信息，所述待测器件被第二粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第二预设数据；第一判断模块，用于在根据所述第二比信息判断出所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误时，判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是外围电路瞬态脉冲引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。上述单粒子效应检测方法和系统，在根据所述第一比信息判定所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则对第二粒子束流辐照后的所述待测器件的各地址的存储信息依次读取、比较，生成第二比信息，所述待测器件被第二粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第二预设数据；并在根据所述第二比信息判断出所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是外围电路瞬态脉冲引起的单粒子翻转或单粒子硬错误，可快速、准确地测得单粒子效应与外围电路间关联。【附图说明】图1是本专利技术单粒子效应检测方法第一实施方式的流程示意图；图2是本专利技术单粒子效应检测方法第二实施方式的流程示意图；图3是本专利技术单粒子效应检测系统第一实施方式的结构示意图；图4是本专利技术单粒子效应检测系统第二实施方式的结构示意图。【具体实施方式】本专利技术中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。请参阅图1，图1是本专利技术单粒子效应检测方法第一实施方式的流程示意图。本实施方式所述的单粒子效应检测方法，可包括以下步骤:步骤S101，读取第一粒子束流辐照下的待测器件的各地址的存储信息，生成第一读信息，并对所述第一读信息和第一预设数据进行比较，生成第一比信息，所述待测器件已上电和写入所述第一预设数据。步骤S102，若根据所述第一比信息判定所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则读取第二粒子束流辐照后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第二读信息，并对所述第二读信息和第二预设数据进行比较，生成第二比信息，所述待测器件被第二粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第二预设数据。步骤S103，若根据所述第二比信息判断出所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是外围电路瞬态脉冲引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。本实施方式，在根据所述第一比信息判定所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则对第二粒子束流辐照后的所述待测器件的各地址的存储信息依次读取、比较，生成第二比信息，所述待测器件被第二粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第二预设数据；并在根据所述第二比信息判断出所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是外围电路瞬态脉冲引起的单粒子翻转或单粒子硬错误，可快速、准确地测得单粒子效应与外围电路间关联。其中，对于步骤S101，所述待测器件优选地可为铁电随机读取存储器。各地址的存储信息可为电路的逻辑状态信息，即逻辑“I”或逻辑“O”。所述第一粒子束流可为重离子束，还可为本领域技术人员惯用的其他粒子束。所述第一比信息用于标识所述第一读信息与所述第一预设数据间的比较结果。所述第一预设数据可为全“1”、全和“O”相间隔等。在一个实施例中，在第一粒子束流辐照所述待测器件前，可依次对所述待测器件进行上电、写入所述第一预设数据操作。在另一个实施例中，若所述第一比信息标识任一地址的第一读信息与所述第一预设数据不同，则对所述任一地址进行写入修正，若能修正，则所述待测器件中存在单粒子翻转，若不能修正，则所述待测器件中存在单粒子硬错误。对于步骤S102，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单粒子效应检测方法，其特征在于，包括以下步骤：读取第一粒子束流辐照下的待测器件的各地址的存储信息，生成第一读信息，并对所述第一读信息和第一预设数据进行比较，生成第一比信息，所述待测器件已上电和写入所述第一预设数据；若根据所述第一比信息判定所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则读取第二粒子束流辐照后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第二读信息，并对所述第二读信息和第二预设数据进行比较，生成第二比信息，所述待测器件被第二粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第二预设数据；若根据所述第二比信息判断出所述待测器件内存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是外围电路瞬态脉冲引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张战刚，雷志锋，岳龙，恩云飞，
申请(专利权)人：工业和信息化部电子第五研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44