[發明專利]輻射檢測裝置及方法

無效

• 申請號: 200580021180.0
• 申請日: 2005-06-08
• 公開（公告）號: CN101065730A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: R·K·米納米爾
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F11/00
• 分類號: G06F11/00;G01T1/24;H01L31/115
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳斌

發明領域

本發明涉及集成電路；本發明尤其涉及對集成電路內的軟差錯的檢測。

背景

現今需要昂貴的輻射檢測器來檢測環境輻射。這些輻射檢測器使用蓋革-彌勒 (Geiger-Mueller)管來構造。這些管子易碎，也很容易壞。此外，這些輻射檢測 器相對較大且消耗大量的功率。所以這些檢測器不便攜帶。

在集成電路(IC)領域，晶體管具有亞微米范圍的大小。這些小型晶體管對 宇宙(中子)和α粒子轟擊更為敏感。因此，粒子擊中其上制造有晶體管的硅就會 完全改變晶體管的狀態。例如，持有0值的鎖存器可能會變成1值。此種現象被稱 為軟差錯。

附圖簡述

從如下將給出的對本發明各實施例的詳細描述及附圖中就能全面地理解本發 明。然而附圖并不旨在將本發明限于具體實施例，而僅用于解釋和理解。

圖1示出了計算機系統的一個實施例；

圖2示出了輻射檢測器的一個實施例；

圖3示出了典型α轟擊的一個實施例的曲線圖；以及

圖4示出了典型的中子轟擊的一個實施例的曲線圖。

詳細描述

如下將描述一種用于檢測輻射的機制。在說明書中對“一個實施例”或“一 實施例”的參考指的是結合該實施例描述的特定特征、結構或特性包括在本發明的 至少一個實施例內。在本說明書各處出現的短語“在一個實施例中”無需都指代同 一實施例。

在隨后的描述中，將闡明多個細節。然而本領域的普通技術人員顯而易見的 是無需這些具體細節也能實現本發明。在其他實例中，公知的結構和設備以框圖形 式示出而非詳細示出以免淡化本發明的主旨。

圖1是計算機系統100的一個實施例的框圖。計算機系統100包括耦合至總 線105的中央處理單元(CPU)102。在一個實施例中，CPU?102是可以從加利福 尼亞州圣克拉拉市的Intel公司購買的處理器系列的處理器，包括 處理器系列、處理器和處理器。另外也可使用 其它的CPU。

根據一個實施例，總線105是與芯片組107的存儲器控制集線器(MCH)110 組件進行通信的前側總線(FSB)。MCH?110包括耦合至主系統存儲器115的存 儲器控制器112。主系統存儲器115存儲數據、指令序列以及由數據信號表示并可 由CPU?102或包括在系統100內的任何其他設備執行的代碼。在一個實施例中， 主系統存儲器115包括動態隨機存取存儲器(DRAM)；然而也可使用其他類型的 存儲器來實現主系統存儲器115。

根據一個實施例，MCH?110經由集線器接口與輸入/輸出控制集線器(ICH) 140相耦合。ICH?140提供了與計算機系統100內的輸入/輸出(I/O)設備的接口。 例如，ICH?140可以耦合至檢測器150。在一個實施例中，檢測器150可以經由串 行鏈接與ICH?140相耦合。然而本領域普通技術人員應該認識到也可使用其他鏈接 (例如，光學、倒裝芯片、管芯堆疊等)。

根據一個實施例，檢測器150檢測計算機系統100可能導致在計算機系統100 內的IC處的軟差錯的輻射條件。更具體地，檢測器150可以檢測各種輻射級別(例 如，α、中子和γ粒子類型)。圖2示出了檢測器150的一個實施例的框圖。

參見圖2，檢測器150包括邏輯陣列210和220。在一個實施例中，邏輯陣列 210和220被設計成具備一有效軟差錯率(SER)。一般現代的半導體結構被設計 成對SER不敏感。于是，使用精密設計技術來吸收隨機的α粒子或中子轟擊而不 翻轉邏輯狀態或存儲器狀態。然而，對檢測器150所做的則恰好相反。邏輯陣列 210和220在α和中子粒子分別轟擊擴散區的情況下會改變狀態。

α和中子轟擊在半導體中具有不同的能量傳遞圖。通過將邏輯210和220設 計成對一種類型的轟擊更敏感而對另一種正好相反，使得邏輯210和220能夠利用 這些分離的圖。圖3示出了用于α轟擊的能量圖的一個實施例的曲線圖，而圖4 則示出了用于典型的中子轟擊的能量圖的一個實施例的曲線圖。