文档介绍：测量并抑制存储器件中的软误差
测量并抑制存储器件中的软误差
软误差是软误差率(SER)问题是于上个世纪70年代后期作为一项存储器数据课 题而受到人们的广泛关注的
，,引起失 调所需的临界电荷
的减少速度要比存储单元中的电荷聚集区的减小速度快得多 . 这意味着 : 当采用
诸如90nm这样的较
小工艺几何尺寸时 , 软误差是一个更加值得关注的问题 , 并需要采取进一步的措
施来确保软误差率
被维持在一个可以接受的水平上 .
SER的倾向和含意
工艺尺寸的压缩已经是实现行业生存的主要工具 , 而且对增加密度 , 改善性能和
降低成本起着重要
(- 90nm )迈进, 存储器产品的单元
尺寸继续缩小，从而导致电压越来越低(5V--……)以及存储单元内部
软误差是以 FIT 来衡量的 .FIT 率只不过是 10亿个器件操作小时中所出现的故
障数 .1000 FIT 对应于
一个约144年的MTTF"均无故障时间).为了对软误差的重要性有所了解，我们 不妨来看一下它们在
典型存储应用中所具有的潜在影响的一些实例 . 比如 , 一部采用了一个软误差率
为 1000 FIT/Mbit 的
4Mbit 低功率存储器的蜂窝电话将很可能每 28年出现一次软误差 . 而一个采用
了软误差率为 600
FIT/Mbit的100Gbits同步SRAM勺标准高端路由器则有可能每 17个小时出现
一次错误 . 此外 , 软误差
之所以重要还在于目前其 FIT 率是硬可靠性故障的典型 FIT 率的 10倍以上 . 显
然 , 对于蜂窝电话而言
软误差并无大碍 , 但那些采用大量存储器的系统则有可能受到严重影响 .
SER的根源
现在 , 您对软误差已经有了一个总的概念 , 下面对这些引发软误差的不同根源的
机理逐个做一下简
单的探讨 .
a粒子的影响
半导体器件封装所采用的压模化合物中有可能含有诸如 Th232和U238等杂质，
这些物质往往会随着
~9MeV仃万高能量的宇
宙射线和太阳粒子会与高空大气层起反应 . 当发生这种情况时 , 将产生高能量的
质子和
中子 . 中子尤其难对付 , 因为它们能够渗透到大多数人造结构中 ( 例如 , 中子能够
轻易地穿透 5 英尺
厚的混凝土 ）. 这种影响的强度会随着所处的纬度和海拔高度的不同而变化 . 在伦
敦 , 该影响要比在
赤道地区严重 倍 . 在丹佛 , 由于其地处高海拔 , 因此这种影响要比地处海平面
的旧金山强三倍 .
而在飞机上 , 这种影响将是地面上的 100~800倍.
高能量中子的能量范围为10~800MeV而且，由于它们不带电荷,所以与硅材料的
反应不同于a粒
，
子及其他质量较重
的离子 , 从而生成电子空穴对 , 但这种电子空穴所具有的能量比来自压模化合物
的典型a粒子所具
有的能量高 .
热中子的影响
热中子有可能是导致软故障的一个主要根源 , 它们