基于亿门级UltraScale+架构FPGA的单粒子效应测试方法

作     者：谢文虎 郑天池 季振凯 杨茂林 XIE Wenhu;ZHENG Tianchi;JI Zhenkai;YANG Maolin

作者机构：无锡中微亿芯有限公司江苏无锡214072 

出 版 物：《电子与封装》 (Electronics & Packaging)

年 卷 期：2022年第22卷第7期

页      面：7-12页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主　　题：FinFET SRAM型FPGA 单粒子效应 多位翻转 抗辐照测试 

摘      要：UltraScale+架构FPGA采用16 nm FinFET工艺,功耗低且性能高,但存在粒子翻转阈值下降及多位翻转增多等风险。基于线性能量传输(LET)等效机理,选取^(7)Li^(3+)、^(19)F^(9)、^(35)Cl^(11,14+)、^(48)Ti^(10,15+)、^(74)Ge^(11,20+)、^(127)I^(15,25+)、^(181)Ta、^(209)Bi 8种重离子进行直接电离单粒子试验,建立单粒子闩锁(SEL)、翻转阈值、翻转截面及多位翻转的测定方法。结合LET通量及FinFET结构下的注射倾角,搭建甄别单位翻转及多位翻转的识别算法,能够实时处理并实现粒子翻转状态及多位翻转数据的可视化监控。所涉及的单粒子效应(SEE)分析方法能够较为全面地评估该电路的抗辐照特性。