- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

利用中国散裂中子源反角白光中子束线开展13款商用静态随机存取存储器的中子单粒子效应实验. 研究了测试图形、特征尺寸和版图工艺差异对单粒子效应的影响. 结果表明测试图形对器件的单粒子翻转截面影响不大, 但对部分器件的多单元翻转占比有较大的影响; 特征尺寸对器件单粒子翻转截面的影响没有明显的规律, 但对多单元翻转的影响规律明显, 多单元翻转占比和最大位数都随着特征尺寸的降低而增大; 器件版图工艺差异对器件的单粒子翻转截面和多单元翻转占比都有较大的影响. 此外, 通过与高原辐照实验结果对比, 发现在反角白光中子源获得的多单元翻转占比小于高原辐照实验的结果, 其原因是反角白光中子源实验中, 中子的最高能量和高能成分占比偏小, 且中子束流只有垂直入射. 因此, 利用反角白光中子源评估器件的大气中子单粒子效应时可能会低估多单元翻转情况. 本文的结果可为研究者利用反角白光中子源开展相关研究提供参考.

关键词:

Abstract

The experiment of neutron single event effect was carried out at China Spallation Neutron Source (CSNS) back-n on 13 kinds of commercial SRAM. The single event upset (SEU) cross section of each device was obtained, and multiple cell upsets (MCU) were extracted from the SEUs using a statistical method without layout information. The influences of the test pattern, feature size and device layout on the SEU cross section and MCU were studied. The results show that the test pattern has little influence on the SEU cross section of the devices, but has a great influence on the MCU ratio of some devices. The feature size has influence both on the SEU cross section and the MCU ratio of the devices. The influence on SEU cross section is not definite. The influence on the MCU ratio is definite. Both the ratio and the maximum size of the MCUs increase with the decrease of the feature size. The difference of layout has great influence both on the SEU cross section and the MCU ratio of the device. In addition, compared with the results of plateau irradiation, the ratio of MCU in CSNS back-n is less than that of plateau irradiation. There are two reasons for this difference. One is that the energy spectrum of CSNS back-n is softer than that of the atmospheric neutron. The other is the neutron beam at CSNS back-n is perpendicular to the device under test. Therefore, evaluating the atmospheric neutron SEE using CSNS back-n line may underestimate the MCU ratio of the device under test. The experimental data, analytical methods and results obtained in this paper are valuable for the researchers to carry out the atmospheric neutron SEE test and the evaluation of devices on atmospheric neutron SEE.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:王勋,wangxun@nint.ac.cn

Authors and contacts

Corresponding author:Wang Xun,wangxun@nint.ac.cn

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

型号	制造商	容量/bits	特征尺寸/nm	工作电压/V
HM628512A	HITACHI	4 M (512 K × 8)	500	5
HM628512B	HITACHI	4 M (512 K × 8)	350	3.3
HM62V8100	RENESAS	8 M (1 M × 8)	180	3.3
IS62WV1288	ISSI	1 M (128 K × 8)	130	3.3
IS64WV25616	ISSI	4 M (256 K × 16)	65	3.3
IS61WV204816	ISSI	32 M (2 M × 16)	40	3.3
CY62126V	Cypress	1 M (64 K × 16)	350	3.0
CY62126BV	Cypress	1 M (64 K × 16)	250	3.0
CY62126DV	Cypress	1 M (64 K × 16)	130	3.0
CY7C1318AV18	Cypress	18 M (1 M × 18)	150	1.8
CY7C1318BV18	Cypress	18 M (1 M × 18)	90	1.8
CY7C1318KV18	Cypress	18 M (1 M × 18)	65	1.8
M328C	国产	256 K (32 K × 8)	65	1.8

下载: 导出CSV

型号	特征尺寸/nm	测试图形	容量/Mbit	注量(>10 MeV)/10⁸n·cm^–2	翻转数/#	翻转截面/10^-14cm²·bit^–1	不确定度/%
HM628512A	500	0x00H	12	5.54	176	2.52	12.88
		0x55H	12	7.21	262	2.89	12.13
		0xAAH	12	5.38	215	3.18	12.47
		0xFFH	12	5.36	205	3.04	12.56
HM628512B	350	0x00H	12	5.71	207	2.88	12.54
		0x55H	8	7.03	197	3.34	12.64
		0xAAH	12	8.97	303	2.69	11.92
		0xFFH	12	3.26	114	2.78	14.03
HM62V8100	180	0x00H	24	5.31	343	2.57	11.75
		0x55H	24	5.29	367	2.76	11.67
		0xAAH	24	5.29	387	2.91	11.61
		0xFFH	24	5.36	342	2.53	11.76
IS62WV1288	130	0x00H	1	9.52	55	5.51	17.05
		0xAAH	3	8.05	116	4.58	13.97
		0xFFH	3	10.20	151	4.68	13.24
IS64WV25616	65	0x00H	8	4.76	271	6.79	12.08
		0x55H	8	4.76	339	8.49	11.77
		0xAAH	8	5.23	381	8.68	11.63
		0xFFH	8	4.50	275	7.28	12.06
IS61WV204816	40	0x00H	64	4.76	534	1.67	11.30
		0x55H	64	4.76	523	1.64	11.32
		0xAAH	64	4.76	589	1.84	11.22
		0xFFH	64	6.35	707	1.66	11.10
CY62126V	350	0x55H	3	9.88	64	2.06	16.29
CY62126V	350	0xAAH	3	9.88	71	2.28	15.81
CY62126BV	250	0x55H	3	128.00	516	1.28	11.33
CY62126DV	130	0x00H	3	10.40	115	3.53	14.00
		0x55H	3	10.60	139	4.16	13.45
		0xAAH	3	10.40	141	4.30	13.41
		0xFFH	3	9.04	106	3.73	14.26
CY7C1318AV18	150	0X55H	32	5.12	1293	7.52	10.80
CY7C1318BV18	90	0X55H	32	4.69	381	2.42	11.63
CY7C1318KV18	65	0X55H	32	5.09	374	2.19	11.65
M328C	65	0X55H	0.75	116	167	1.84	13.00

下载: 导出CSV

型号	特征尺寸/nm	不同测试图形时MCU占比				最大MCU位数
型号	特征尺寸/nm	0x00	0x55H	0xAAH	0xFFH	最大MCU位数
HM628512A	500	0	0	0	0	1
HM628512B	350	0	0	0	0	1
HM62V8100	180	2.33%	5.94%	1.09%	4.68%	2
IS62WV1288	130	—	0	4.65%	0	2
IS64WV25616	65	9.59%	9.14%	6.01%	0.73%	3
IS61WV204816	40	28.29%	24.09%	28.52%	25.00%	7
CY62126V	350	0	0	0	0	1
CY62126BV	250	0	0	0	0	1
CY62126DV	130	40.00%	35.97%	35.46%	45.28%	3
CY7C1318AV18	150	—	36.13%	—	—	4
CY7C1318BV18	90	—	42.31%	—	—	6
CY7C1318KV18	65	—	56.80%	—	—	7
M328C	65	—	14.37%	—	—	2

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]

[1]	张战刚, 杨少华, 林倩, 雷志锋, 彭超, 何玉娟.基于青藏高原的14 nm FinFET和28 nm平面CMOS工艺SRAM单粒子效应实时测量试验. 必威体育下载 , 2023, 72(14): 146101.doi:10.7498/aps.72.20230161
[2]	刘晔, 郭红霞, 琚安安, 张凤祁, 潘霄宇, 张鸿, 顾朝桥, 柳奕天, 冯亚辉.质子辐照作用下浮栅单元的数据翻转及错误退火. 必威体育下载 , 2022, 71(11): 118501.doi:10.7498/aps.71.20212405
[3]	张江林, 姜炳, 陈永浩, 郭子安, 王小鹤, 蒋伟, 易晗, 韩建龙, 胡继峰, 唐靖宇, 陈金根, 蔡翔舟.基于中国散裂中子源反角白光中子束线的天然锂中子全截面测量. 必威体育下载 , 2022, 71(5): 052901.doi:10.7498/aps.71.20211646
[4]	张奇玮, 栾广源, 任杰, 阮锡超, 贺国珠, 鲍杰, 孙琪, 黄翰雄, 王朝辉, 顾旻皓, 余滔, 解立坤, 陈永浩, 安琪, 白怀勇, 鲍煜, 曹平, 陈昊磊, 陈琪萍, 陈裕凯, 陈朕, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 高可庆, 韩长材, 韩子杰, 何泳成, 洪杨, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱璐, 吉旭阳, 蒋伟, 江浩雨, 姜智杰, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 李波, 李超, 李嘉雯, 李论, 李强, 李晓, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 穆奇丽, 宁常军, 齐斌斌, 任智洲, 宋英鹏, 宋朝晖, 孙虹, 孙康, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 唐新懿, 田斌斌, 王丽娇, 王鹏程, 王琦, 王涛峰, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 羊奕伟, 易晗, 于莉, 于永积, 张国辉, 张林浩, 张显鹏, 张玉亮, 张志永, 赵豫斌, 周路平, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏, 朱兴华.基于CSNS反角白光中子源的中子俘获反应截面测量技术研究. 必威体育下载 , 2021, 70(22): 222801.doi:10.7498/aps.70.20210742
[5]	张战刚, 叶兵, 姬庆刚, 郭金龙, 习凯, 雷志锋, 黄云, 彭超, 何玉娟, 刘杰, 杜广华.纳米级静态随机存取存储器的α粒子软错误机理研究. 必威体育下载 , 2020, 69(13): 136103.doi:10.7498/aps.69.20201796
[6]	罗尹虹, 张凤祁, 郭红霞, Wojtek Hajdas.基于重离子试验数据预测纳米加固静态随机存储器质子单粒子效应敏感性. 必威体育下载 , 2020, 69(1): 018501.doi:10.7498/aps.69.20190878
[7]	黎华梅, 侯鹏飞, 王金斌, 宋宏甲, 钟向丽.HfO₂基铁电场效应晶体管读写电路的单粒子翻转效应模拟. 必威体育下载 , 2020, 69(9): 098502.doi:10.7498/aps.69.20200123
[8]	张战刚, 雷志锋, 童腾, 李晓辉, 王松林, 梁天骄, 习凯, 彭超, 何玉娟, 黄云, 恩云飞.14 nm FinFET和65 nm平面工艺静态随机存取存储器中子单粒子翻转对比. 必威体育下载 , 2020, 69(5): 056101.doi:10.7498/aps.69.20191209
[9]	鲍杰, 陈永浩, 张显鹏, 栾广源, 任杰, 王琦, 阮锡超, 张凯, 安琪, 白怀勇, 曹平, 陈琪萍, 程品晶, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 顾旻皓, 郭凤琴, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 何越峰, 黄翰雄, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱路, 吉旭阳, 江浩雨, 蒋伟, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 兰长林, 李波, 李论, 李强, 李晓, 李阳, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 马应林, 宁常军, 聂阳波, 齐斌斌, 宋朝晖, 孙虹, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 王鹏程, 王涛峰, 王艳凤, 王朝辉, 王征, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 杨毅, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张旌, 张林浩, 张利英, 张清民, 张奇伟, 张玉亮, 张志永, 赵映潭, 周良, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏.中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量. 必威体育下载 , 2019, 68(8): 080101.doi:10.7498/aps.68.20182191
[10]	王勋, 张凤祁, 陈伟, 郭晓强, 丁李利, 罗尹虹.中国散裂中子源在大气中子单粒子效应研究中的应用评估. 必威体育下载 , 2019, 68(5): 052901.doi:10.7498/aps.68.20181843
[11]	胡志良, 杨卫涛, 李永宏, 李洋, 贺朝会, 王松林, 周斌, 于全芝, 何欢, 谢飞, 白雨蓉, 梁天骄.应用中国散裂中子源9号束线端研究65 nm微控制器大气中子单粒子效应. 必威体育下载 , 2019, 68(23): 238502.doi:10.7498/aps.68.20191196
[12]	张战刚, 雷志锋, 岳龙, 刘远, 何玉娟, 彭超, 师谦, 黄云, 恩云飞.空间高能离子在纳米级SOI SRAM中引起的单粒子翻转特性及物理机理研究. 必威体育下载 , 2017, 66(24): 246102.doi:10.7498/aps.66.246102
[13]	罗尹虹, 郭晓强, 陈伟, 郭刚, 范辉.欧空局监测器单粒子翻转能量和角度相关性. 必威体育下载 , 2016, 65(20): 206103.doi:10.7498/aps.65.206103
[14]	罗尹虹, 张凤祁, 王燕萍, 王圆明, 郭晓强, 郭红霞.纳米静态随机存储器低能质子单粒子翻转敏感性研究. 必威体育下载 , 2016, 65(6): 068501.doi:10.7498/aps.65.068501
[15]	王晓晗, 郭红霞, 雷志锋, 郭刚, 张科营, 高丽娟, 张战刚.基于蒙特卡洛和器件仿真的单粒子翻转计算方法. 必威体育下载 , 2014, 63(19): 196102.doi:10.7498/aps.63.196102
[16]	沈飞, 梁泰然, 殷雯, 于全芝, 左太森, 姚泽恩, 朱涛, 梁天骄.中国散裂中子源多功能反射谱仪屏蔽设计. 必威体育下载 , 2014, 63(15): 152801.doi:10.7498/aps.63.152801
[17]	丁李利, 郭红霞, 陈伟, 闫逸华, 肖尧, 范如玉.累积辐照影响静态随机存储器单粒子翻转敏感性的仿真研究. 必威体育下载 , 2013, 62(18): 188502.doi:10.7498/aps.62.188502
[18]	于全芝, 殷雯, 梁天骄.中国散裂中子源靶站重要部件的辐照损伤计算与分析. 必威体育下载 , 2011, 60(5): 052501.doi:10.7498/aps.60.052501
[19]	张科营, 郭红霞, 罗尹虹, 何宝平, 姚志斌, 张凤祁, 王园明.静态随机存储器单粒子翻转效应三维数值模拟. 必威体育下载 , 2009, 58(12): 8651-8656.doi:10.7498/aps.58.8651
[20]	张庆祥, 侯明东, 刘　杰, 王志光, 金运范, 朱智勇, 孙友梅.静态随机存储器单粒子效应的角度影响研究. 必威体育下载 , 2004, 53(2): 566-570.doi:10.7498/aps.53.566

计量

文章访问数:5920
PDF下载量:73
被引次数:0

搜索

留言板