[发明专利]集成电路中重离子致单粒子翻转软错误率的检测方法

说明书

本发明公开一种集成电路中重离子致单粒子翻转软错误率的检测方法，步骤包括：S1.以被测集成电路中心为球心，在单位球面表面均匀排列多个球面点；S2.依次使用复合重离子束沿各个球面点向球心方向辐照被测集成电路，并测试预设的辐照时长内被测集成电路发生单粒子翻转事件的次数，所述复合重离子束包含具有多种能量的多种元素，所述复合重离子束在各LET的离子通量值大于指定空间轨道上各LET的离子通量；S3.根据检测得到的各所述被测集成电路发生单粒子翻转事件的次数以及所述辐照时长，计算被测集成电路在指定空间轨道下的重离子致单粒子翻转软错误率。本发明具有实现操作简单、易于实现且检测误差小、精度高等优点。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种集成电路中重离子致单粒子翻转软错误率的检测方法。

背景技术

宇宙空间中存在大量高能重离子，集成电路中的逻辑存储单元受到高能重离子轰击后，其保持的逻辑状态有可能发生翻转，此效应称为单粒子翻转效应(Single-EventUpset，SEU)。应用于航空、航天等恶劣辐射环境的集成电路很容易受到空间中高能重离子的辐照导致的单粒子翻转效应的影响，进而发生错误甚至失效，造成不可估量的损失。因此，准确评估集成电路对单粒子翻转效应的敏感程度尤为重要。

针对于集成电路对重离子致单粒子翻转效应的敏感程度的检测评估，现有技术中通常是采用基于RPP模型的方法计算单粒子翻转软错误率，详细过程通常为：首先，通过不同LET(Linear Energy Transfer,线性能量传输值)的多种重离子辐照集成电路，测得不同LET下集成电路的单粒子翻转截面，然后采用Weibull(威布尔)函数拟合出不同LET下的单粒子翻转截面曲线，最后将Weibull函数的拟合参数、集成电路的敏感区深度和逻辑存储位数、指定空间轨道的LET通量分布作为输入，基于RPP(Rectangular ParallelePiped，正平行六面体)模型计算出该集成电路在该空间轨道下的重离子致单粒子翻转软错误率。上述传统基于RPP模型计算单粒子翻转软错误率的方式中，RPP模型需要基于如下假设：假定器件内部的敏感区由无数个正平行六面体组成，高能粒子在敏感区中沉积能量产生的电荷超过临界值，则引起单粒子翻转效应，反之不会引起单粒子翻转效应。也就是说，某高能粒子经过敏感区的路径长度大于能引起单粒子效应的最短路径长度，则会发生单粒子翻转效应，那么根据重离子在指定空间轨道的LET通量分布计算离子路径长度的分布积分，即该通量分布下的重离子经过敏感区的路径长度大于引起单粒子效应最短路径长度的概率，即得到该空间轨道下的重离子致单粒子翻转软错误率。

上述基于RPP模型计算单粒子翻转软错误率方式中，RPP模型需要将敏感区形状假设为正平行六面体，但是实际敏感区具有复杂的几何形状而非是简单的正平行六面体，且集成电路的敏感区深度难以测量，因此上述基于RPP模型的方式所计算出的单粒子翻转软错误率误差较大。同时随着集成电路工艺快速发展，晶体管特征尺寸迅速降低，即每单元面积内晶体管的数量增加，相邻的敏感区也逐渐接近，高能粒子沉积能量产生的电荷会由多个敏感区收集(即电荷共享效应)，会使得RPP模型对单粒子翻转事件的判据的误差增大，从而所检测到的单粒子翻转软错误率会进一步降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现操作简单、易于实现且检测误差小、精度高的集成电路中重离子致单粒子翻转软错误率的检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种集成电路中重离子致单粒子翻转软错误率的检测方法，步骤包括：

S1.以被测集成电路中心为球心，在单位球面表面均匀排列多个球面点；

S2.依次使用复合重离子束沿各个球面点向球心方向辐照被测集成电路，并测试预设的辐照时长内被测集成电路发生单粒子翻转事件的次数，所述复合重离子束包含具有多种能量的多种元素，所述复合重离子束在各LET的离子通量值大于被测集成电路所在空间轨道上各LET的离子通量；