CN104934072B - 单粒子效应检测方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明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，可快速、准确地测得单粒子效应与外围电路间关联。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种单粒子效应检测方法和系统。
背景技术
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1012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M.V.O’Bryan等使用重离子和质子辐照Ramtron公司FM22L16 4Mb铁电存储器。辐照过程中，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。
发明内容
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是本发明单粒子效应检测方法第一实施方式的流程示意图；
图2是本发明单粒子效应检测方法第二实施方式的流程示意图；
图3是本发明单粒子效应检测系统第一实施方式的结构示意图；
图4是本发明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
本发明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是本发明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“1”或逻辑“0”。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“0”、“1”和“0”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，所述第二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。所述第二比信息用于标识所述第二读信息与所述第二预设数据间的比较结果。所述第二预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
单粒子翻转为所述待测器件中随机发生的一个地址或多个地址的存储信息翻转，可通过写入操作修正。单粒子硬错误为所述待测器件中随机发生的一个地址或多个地址的存储信息翻转，通过写入操作不能修正。
在一个实施例中，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，生成第二读信息的步骤之前，还包括以下步骤：
通过所述第一比信息判断所述待测器件的任一地址的信息是否发生翻转。
若发生翻转，则判断所述存储信息翻转是否为写入操作能修正的翻转，若是，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若否，则所述测器件内存在单粒子硬错误。
本实施例，可快速判定所述测器件内是否存在单粒子硬错误或单粒子翻转。
优选地，所述第一比信息中存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第一预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转。
在其他实施方式中，还可通过本领域技术人员惯用的其他技术手段判断所述待测器件内是否存在单粒子硬错误或单粒子翻转。
在另一个实施例中，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，生成第二读信息的步骤之前，还可包括以下步骤：
对所述待测器件进行电流检测，生成所述待测器件的工作电流。
根据单粒子效应判断规则，通过所述工作电流、所述第一读信息和所述第一比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子效应。
本实施例，可快速有效的对所述待测器件进行单粒子效应判断。
优选地，所述单粒子效应包括单粒子翻转、单粒子锁定、单粒子功能中断和单粒子硬错误中至少一种。单粒子锁定为高能带电粒子穿过CMOS电路的PN/PN结构时，电离作用会使CMOS电路中的可控硅结构被触发导通，在电源与地之间形成低电阻大电流通路的现象。单粒子锁定通常伴随大面积错误的发生和器件功能的失去。单粒子功能中断通常复杂集成电路中，指单个粒子引起的集成电路某些功能丢失，需要重新配置或重启才能恢复。通常伴随读写器件功能的失去和电流异常现象。
进一步地，根据单粒子效应判断规则，通过所述工作电流、所述第一读信息和所述第一比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子效应的步骤还可包括以下步骤：
检测所述工作电流是否存在突变。
若是，则判断突变对应的突变电流值是否超过电流阈值，若超过，则所述待测器件内存在单粒子锁定。
若不存在突变或所述突变电流未超过所述电流阈值，判断所述第一读信息中是否存在读取失效信息。
若是，则所述待测器件内存在单粒子功能中断。
若否，则通过第一比信息所述待测器件的任一地址的信息是否发生翻转。
若发生翻转，则判断所述存储信息翻转是否为写入操作能修正的翻转，若是，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若否，则所述测器件内存在单粒子硬错误。
优选地，所述电流阈值可为器件正常工作电流的1.5倍。
在其他实施方式中，还可基于本领域技术人员惯用的其他技术手段，通过所述工作电流、所述第一读信息和所述第一比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子效应。
对于步骤S103，可通过查找所述第二比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第二预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第二比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
在一个实施例中，判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是由外围电路瞬态脉冲引起的步骤之后，还可包括以下步骤：
读取已依次进行第三粒子束流辐照、断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第三读信息，并对所述第三读信息和第三预设数据进行比较，生成第三比信息，所述待测器件被第三粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第三预设数据。
若根据所述第三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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
优选地，所述第三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。所述第三比信息用于标识所述第三读信息与所述第三预设数据间的比较结果。所述第三预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
进一步地，可通过查找所述第三比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第三预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第三比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
在另一个实施例中，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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误的步骤之后，还可包括以下步骤：
读取已依次进行第四粒子束流辐照、上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第四读信息，并对所述第四读信息和第四预设数据进行比较，生成第四比信息，所述待测器件被第四粒子束流辐照前已断电、上电、写入所述第四预设数据和断电。
若根据所述第四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是存储区内的单粒子翻转或单粒子硬错误。
优选地，所述第四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。所述第四比信息用于标识所述第四读信息与所述第四预设数据间的比较结果。所述第四预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
可通过查找所述第四比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第四预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第四比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
请参阅图2，图2是本发明单粒子效应检测方法第二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与第一实施方式的区别在于，还包括以下步骤：
步骤S201，若根据所述第一比信息判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则读取再次断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第五读信息，并比较所述第五度信息和所述第一预设数据，生成第五比信息。
步骤S202，若根据所述第五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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
本实施方式，可快速判定所述单粒子翻转或单粒子硬错误是否与外围电路关联。
本实施例，可快速排除所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误是否为外围电路固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
优选地，所述第五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。所述第五比信息用于标识所述第五读信息与所述第五预设数据间的比较结果。所述第五预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
可通过查找所述第五比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第五预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第五比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
本发明中，第一粒子束流至第五粒子束流可为同一粒子束流发射器件发射的粒子束流。第一预设数据至第五预设数据也可为同一组预设数据。
请参阅图3，图3是本发明单粒子效应检测系统第一实施方式的结构示意图。
本实施方式所述的单粒子效应检测系统，可包括第一检测模块1010、第二检测模块1020和第一判断模块1030，其中：
第一检测模块1010，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1020，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1030，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。
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，对于第一检测模块1010，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“1”或逻辑“0”。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“0”、“1”和“0”相间隔等。
在一个实施例中，第一检测模块1010可在第一粒子束流辐照所述待测器件前，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。
对于第二检测模块1020，所述第二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。所述第二比信息用于标识所述第二读信息与所述第二预设数据间的比较结果。所述第二预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
单粒子翻转为所述待测器件中随机发生的一个地址或多个地址的存储信息翻转，可通过写入操作修正。单粒子硬错误为所述待测器件中随机发生的一个地址或多个地址的存储信息翻转，通过写入操作不能修正。
在一个实施例中，所述单粒子效应检测系统还可包括错误判定模块，用于通过所述第一比信息判断所述待测器件的任一地址的信息是否发生翻转，若发生翻转，则判断所述存储信息翻转是否为写入操作能修正的翻转，若是，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若否，则所述测器件内存在单粒子硬错误。
本实施例，可快速判定所述测器件内是否存在单粒子硬错误或单粒子翻转。
优选地，所述第一比信息中存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第一预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转。
在其他实施方式中，还可通过本领域技术人员惯用的其他技术手段判断所述待测器件内是否存在单粒子硬错误或单粒子翻转。
在另一个实施例中，所述单粒子效应检测系统还可包括工作电流检测模块，用于对所述待测器件进行电流检测，生成所述待测器件的工作电流。根据单粒子效应判断规则，通过所述工作电流、所述第一读信息和所述第一比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子效应。
本实施例，可快速有效的对所述待测器件进行单粒子效应判断。
优选地，所述单粒子效应包括单粒子翻转、单粒子锁定、单粒子功能中断和单粒子硬错误中至少一种。单粒子锁定为高能带电粒子穿过CMOS电路的PN/PN结构时，电离作用会使CMOS电路中的可控硅结构被触发导通，在电源与地之间形成低电阻大电流通路的现象。单粒子锁定通常伴随大面积错误的发生和器件功能的失去。单粒子功能中断通常复杂集成电路中，指单个粒子引起的集成电路某些功能丢失，需要重新配置或重启才能恢复。通常伴随读写器件功能的失去和电流异常现象。
进一步地，所述工作电流检测模块还可用于：
检测所述工作电流是否存在突变。
若是，则判断突变对应的突变电流值是否超过电流阈值，若超过，则所述待测器件内存在单粒子锁定。
若不存在突变或所述突变电流未超过所述电流阈值，判断所述第一读信息中是否存在读取失效信息。
若是，则所述待测器件内存在单粒子功能中断。
若否，则通过第一比信息所述待测器件的任一地址的信息是否发生翻转。
若发生翻转，则判断所述存储信息翻转是否为写入操作能修正的翻转，若是，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若否，则所述测器件内存在单粒子硬错误。
优选地，所述电流阈值可为器件正常工作电流的1.5倍。
对于第一判断模块1030，可通过查找所述第二比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第二预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第二比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
在一个实施例中，还包括第三检测模块和第二判断模块，其中：
所述第三检测模块用于读取已依次进行第三粒子束流辐照、断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第三读信息，并对所述第三读信息和第三预设数据进行比较，生成第三比信息，所述待测器件被第三粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第三预设数据；
所述第二判断模块用于在根据所述第三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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
优选地，所述第三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。所述第三比信息用于标识所述第三读信息与所述第三预设数据间的比较结果。所述第三预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
进一步地，可通过查找所述第三比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第三预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第三比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
在另一个实施例中，还包括第四检测模块和第三判断模块，其中：
所述第四检测模块用于读取已依次进行第四粒子束流辐照、上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第四读信息，并对所述第四读信息和第四预设数据进行比较，生成第四比信息，所述待测器件被第四粒子束流辐照前已断电、上电、写入所述第四预设数据和断电；
所述第三判断模块用于在根据所述第四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是存储区内的单粒子翻转或单粒子硬错误。
优选地，所述第四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。所述第四比信息用于标识所述第四读信息与所述第四预设数据间的比较结果。所述第四预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
可通过查找所述第四比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第四预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第四比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
请参阅图4，图4是本发明单粒子效应检测系统第二实施方式的结构示意图。
本实施方式所述的单粒子效应检测系统与第一实施方式的区别在于，还包括第五检测模块1040和第四判断模块1050，其中：
第五检测模块1040用于在根据所述第一比信息判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误时，读取再次断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第五读信息，并比较所述第五度信息和所述第一预设数据，生成第五比信息。
第四判断模块1050用于根据所述第五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，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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。本实施例，可快速排除所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误是否为外围电路固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
本实施方式，可快速判定所述单粒子翻转或单粒子硬错误是否与外围电路关联。
优选地，所述第五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。所述第五比信息用于标识所述第五读信息与所述第五预设数据间的比较结果。所述第五预设数据可为全“1”、全“0”、“1”和“0”相间隔等。
可通过查找所述第五比信息中是否存在用于标识所述待测器件的任一地址的存储信息与所述第五预设数据不同的标识信息时，判定所述任一地址的信息发生信息翻转，判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误。还可基于本领域惯用的其他技术手段，通过所述第五比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子翻转或单粒子硬错误。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一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；
其中，若地址能够进行写入修正，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若不能进行写入修正，则所述待测器件内存在单粒子硬错误。
2.根据权利要求1所述的单粒子效应检测方法，其特征在于，判定所述待测器件内的单粒子翻转或单粒子硬错误不是由外围电路瞬态脉冲引起的步骤之后，还包括以下步骤：
读取已依次进行第三粒子束流辐照、断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第三读信息，并对所述第三读信息和第三预设数据进行比较，生成第三比信息，所述待测器件被第三粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第三预设数据；
若根据所述第三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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
3.根据权利要求2所述的单粒子效应检测方法，其特征在于，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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误的步骤之后，还包括以下步骤：
读取已依次进行第四粒子束流辐照、上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第四读信息，并对所述第四读信息和第四预设数据进行比较，生成第四比信息，所述待测器件被第四粒子束流辐照前已断电、上电、写入所述第四预设数据和断电；
若根据所述第四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是存储区内的单粒子翻转或单粒子硬错误。
4.根据权利要求1所述的单粒子效应检测方法，其特征在于：
若根据所述第一比信息判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误，则读取再次断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第五读信息，并比较所述第五读信息和所述第一预设数据，生成第五比信息；
若根据所述第五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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的单粒子效应检测方法，其特征在于，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，生成第二读信息的步骤之前，还包括以下步骤：
通过第一比信息判断所述待测器件的任一地址的信息是否发生翻转；
若发生翻转，则判断所述存储信息翻转是否为写入操作能修正的翻转，若是，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若否，则所述测器件内存在单粒子硬错误。
6.根据权利要求1所述的单粒子效应检测方法，其特征在于，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，生成第二读信息的步骤之前，还包括以下步骤：
对所述待测器件进行电流检测，生成所述待测器件的工作电流；
根据单粒子效应判断规则，通过所述工作电流、所述第一读信息和所述第一比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子效应。
7.根据权利要求6所述的单粒子效应检测方法，其特征在于，根据单粒子效应判断规则，根据所述工作电流、所述第一读信息和所述第一比信息判断所述待测器件中是否存在单粒子效应的步骤还包括以下步骤：
检测所述工作电流是否存在突变；
若是，则判断突变对应的突变电流值是否超过电流阈值，若超过，则所述待测器件内存在单粒子锁定；
若不存在突变或所述突变电流未超过所述电流阈值，判断所述第一读信息中是否存在读取失效信息；
若是，则所述待测器件内存在单粒子功能中断；
若否，则通过所述第一比信息判断所述待测器件的任一地址的信息是否发生翻转；
若发生翻转，则判断所述存储信息翻转是否为写入操作能修正的翻转，若是，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若否，则所述测器件内存在单粒子硬错误。
8.一种单粒子效应检测系统，其特征在于，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；
其中，若地址能够进行写入修正，则所述待测器件内存在单粒子翻转，若不能进行写入修正，则所述待测器件内存在单粒子硬错误。
9.根据权利要求8所述的单粒子效应检测系统，其特征在于，还包括第三检测模块和第二判断模块，其中：
所述第三检测模块用于读取已依次进行第三粒子束流辐照、断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第三读信息，并对所述第三读信息和第三预设数据进行比较，生成第三比信息，所述待测器件被第三粒子束流辐照前已断电、上电和写入所述第三预设数据；所述第二判断模块用于在根据所述第三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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
10.根据权利要求9所述的单粒子效应检测系统，其特征在于，还包括第四检测模块和第三判断模块，其中：
所述第四检测模块用于读取已依次进行第四粒子束流辐照、上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第四读信息，并对所述第四读信息和第四预设数据进行比较，生成第四比信息，所述待测器件被第四粒子束流辐照前已断电、上电、写入所述第四预设数据和断电；所述第三判断模块用于在根据所述第四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是存储区内的单粒子翻转或单粒子硬错误。
11.根据权利要求8至10中任意一项所述的单粒子效应检测系统，其特征在于，还包括第五检测模块和第四判断模块，其中：
所述第五检测模块用于在根据所述第一比信息判定所述待测器件中存在单粒子翻转或单粒子硬错误时，读取再次断电和上电后的所述待测器件的各地址的存储信息，生成第五读信息，并比较所述第五读信息和所述第一预设数据，生成第五比信息；
所述第四判断模块用于根据所述第五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，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固定效应引起的单粒子翻转或单粒子硬错误。
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