[發明專利]高劑量輻射檢測器

有效

• 申請號: 201410186459.5
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN104007382B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: B·S·吉爾;N·R·塞弗特;J·A·馬伊斯;X·楊;A·科恩菲爾德
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G01R31/317
• 分類號: G01R31/317
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 陳松濤,王英

背景技術

由集成電路(IC)接收的單個帶電粒子能夠將數以千計的電子撞擊至釋放，從而導致電子噪聲和信號尖峰。例如，就數字電路而言，電子噪聲和信號尖峰能夠導致寄存器捕獲不正確的數據。商用集成電路的耐輻射性隨著工藝技術縮放而增加。

附圖說明

根據以下給出的具體實施方式以及本發明的各種實施例的附圖，將更加充分地理解本發明的實施例，然而，這不應當被理解為將本發明限制為特定的實施例，而是僅用于解釋和理解。

圖1是根據本發明的一個實施例的輻射檢測的高級架構。

圖2A是根據本發明的一個實施例的可編程輻射檢測器。

圖2B是根據本發明的一個實施例的圖2A的可編程輻射檢測器的具體形式。

圖3是根據本發明的一個實施例的基于可編程共柵極積分器的輻射檢測器。

圖4A是光-電流二極管的常規布局。

圖4B是根據本發明的一個實施例的用于高效輻射檢測的、具有較小結面積和電容的光-電流二極管的改進布局。

圖5是根據本發明的一個實施例的具有用作光-電流二極管的寄生雙極的光電晶體管設計。

圖6是根據本發明的一個實施例的具有用作輻射檢測器的裝置的智能設備或計算機系統或SOC(片上系統)。

具體實施方式

實施例描述了成本高效的并且魯棒的高劑量率輻射檢測器電路以及具有改進的信噪比的架構。術語“高劑量率”通常指在特定時間窗口內沉積于設備上的高能輻射的量。例如，5×10⁸Rad/sec和更高的劑量率是高劑量率。

在一個實施例中，處理器包括輻射檢測架構，該輻射檢測架構包括耦合到邏輯單元(也稱為第一邏輯單元)的多個輻射檢測器，邏輯單元接收來自多個輻射檢測器的輸出以確定真正的高劑量率輻射是否被處理器所接收，或所接收的輻射是否是由宇宙輻射導致的單粒子翻轉(SEU)。在一個實施例中，輻射檢測器濾除SEU。

在一個實施例中，第一邏輯單元像表決單元一樣工作，其基于多個輻射檢測器中的大多數輻射檢測器的輸出來對是否接收了真正的高劑量率輻射做出判定。在一個實施例中，第一邏輯單元的輸出是由處理器的適當邏輯(如，功率管理單元)所接收的，該處理器的適當邏輯響應于第一邏輯單元的輸出來關閉處理器。在一個實施例中，第一邏輯單元的輸出由操作系統接收，該操作系統可以使處理器響應于第一邏輯單元的輸出而采取行動。例如，操作系統可以強制或請求處理器將其自身關閉、在檢測到輻射后丟棄存儲內容、重復上一條處理器指令以確定適當的執行結果，等等。

在下文描述中，探討了大量細節，以提供對本發明實施例的更透徹的解釋。然而，對本領域技術人員來說，可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明的實施例是顯而易見的。在其它實例中，以方框圖的形式而不是以細節的形式來示出公知的結構和設備，以避免使本發明的實施例難以理解。

注意，在實施例的對應附圖中，用線來表示信號。一些線較粗，以表示更多構成的信號路徑(constituent signal path)，和/或一些線的一個或多個末端具有箭頭，以表示主要信息流向。這些表示不是想要進行限制。事實上，結合一個或多個示例性實施例使用這些線有助于更容易地理解電路或邏輯單元。任何所代表的信號(由設計需求或偏好所決定)實際上可以包括可以在任意一個方向傳送的并且可以以任何適當類型的信號方案實現的一個或多個信號。

貫穿整個說明書，以及在權利要求書中，術語“連接”表示在沒有任何中間設備的情況下所連接的物體之間的直接電氣連接。術語“耦合”表示所連接的物體之間的直接電氣連接或通過一個或多個無源或有源的中間設備的間接連接。術語“電路”表示被設置為彼此配合以提供所期望的功能的一個或多個無源和/或有源部件。術語“信號”表示至少一個電流信號、電壓信號或數據/時鐘信號。“一個”，“一種”及“所述”的含義包括復數的引用。“在......中”的含義包括“在......內”和“在......上”。

術語“縮放”通常指的是將設計(原理圖及布局)從一種工藝技術轉換為另一種工藝技術。術語“縮放”通常也指的是在同一個工藝節點內將布局和設備的尺寸縮小。術語“基本上”、“接近”、“近似”、“附近”、“大約”等通常指的是在目標值的+/-20％以內。