DE112005001693T5

DE112005001693T5 - Detektoren für kosmische Strahlen für Chips mit integriertem Schaltkreis

Info

Publication number: DE112005001693T5
Application number: DE112005001693T
Authority: DE
Inventors: Eric C. Pebble Beach Hannah
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: US7309866B2; TWI285749B; GB0626016D0; DE112005001693B4; US20060000981A1; JP4719220B2; GB2430739A; CN101160536A; CN101160536B; GB2430739B; JP2008505343A; KR100928604B1; WO2007001307A2; KR20070036785A; WO2007001307A3; TW200606448A; US20090057565A1

Abstract

Detektor für kosmische Strahlen, der umfaßt:
einen Cantilever mit einer ersten Spitze,
eine zweite Spitze und
eine Schaltung zum Bereitstellen eines Signals, das darauf hinweist, daß eine Entfernung zwischen der ersten und zweiten Spitze derart ist, wie sie von einem Wechselwirkungsereignis eines kosmischen Strahls verursacht würde.

Description

VERWANDTE ANMELDUNG
Die Anmeldung wurde am gleichen Tag wie die Anmeldung mit dem Titel „System With Response to Cosmic Ray Detection" mit dem gleichen Erfinder (Docket Nummer 42P18584) eingereicht. Mit Ausnahme der Abschnitte „Verwandte Anmeldung" und „Technisches Gebiet" haben die beiden Anmeldungen identische Spezifikationen und Figuren, jedoch unterschiedliche Ansprüche.
STAND DER TECHNIK
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Detektoren für kosmische Strahlen für Chips mit integriertem Schaltkreis.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK:
Die normale Hintergrundstrahlungsumgebung auf der Erdoberfläche hat ionisierende Komponenten, die manchmal die Zuverlässigkeit von Halbleiterchips mit integriertem Schaltkreis beeinträchtigen, wie zum Beispiel Speicherchips, die in Computern verwendet werden. Wenn sich ein eindringendes Teilchen in der Nähe eines P-N-Übergangs in dem Chip befindet, kann es einen Softfehler oder einen Einzelereignis-Kontrolleverlust auslösen, der bewirken kann, daß Signale die Spannung wechseln und daß Datenbits daher den Spannungswert wechseln. Überschüssige Elektron-Loch-Paare können daher im Anschluß an das eindringende Teilchen erzeugt werden. Ist das Feld in der Nähe des P-N-Übergangs ausreichend stark, trennt es diese Elektronen und Löcher bevor sie rekombinieren und fegt die überschüssigen Träger mit dem entsprechenden Vorzeichen zu einem nahe liegenden Gerätekontakt. Es kann ein Zufallssignal registriert werden, wenn diese gesammelte Ladung einen kritischen Schwellenwert überschreitet.
Kosmische Teilchen in der Form von Neutronen oder Protonen können zufällig mit Siliziumkernen in dem Chip zusammenstoßen und einige von ihnen fragmentieren, was Alphapartikel und andere Sekundärpartikel ergibt, darunter der zurückspringende Kern. Diese können in alle Richtungen mit Energien wegfliegen, die ziemlich hoch sein können (obwohl sie natürlich nicht so hoch sind wie die eintreffende Nukleonenergie). Derart erzeugte Alphapartikelbahnen können sich manchmal über einhundert Mikrometer durch das Silizium erstrecken. Die Bahn eines ionisierenden Teilchens kann sich über einen Bruchteil eines Mikrometers bis viele Mikrometer durch das betreffende Chipvolumen erstrecken und hinter sich Elektron-Loch-Paare mit einer Rate von einem Paar pro 3,6 eV (Elektronenvolt) an Energieverlust erzeugen. Eine typische Bahn kann eine Million Paare von Löchern und Elektronen aufweisen.
Computerabstürze aufgrund kosmischer Strahlung sind aufgetreten und man erwartet, daß ihre Häufigkeit mit der Verringerung der Größe der Chips der Vorrichtung (zum Beispiel Transistoren) zunimmt. Dieses Problem wird als eine der Haupteinschränkungen der Computerzuverlässigkeit in dem kommenden Jahrzehnt betrachtet.
Verschiedene Ansätze wurden vorgeschlagen, um die Anzahl von Softfehlern aufgrund der Wechselwirkung kosmischer Strahlung in Chips zu eliminieren oder verringern. Keiner dieser Ansätze ist völlig erfolgreich, insbesondere weil die Größe der Vorrichtungen weiterhin sinkt.
Ein weiterer Ansatz besteht darin zu akzeptieren, daß einige Softfehler auftreten, und die Speicher- und logische Schaltungen zu konzipieren, so daß sie in allen Berechnungen Redundanz enthalten. Dieser Ansatz bedingt mehr Gatter und ausreichend räumliche Trennung zwischen beitragenden redundanten Elementen, um gegenseitige Softfehler aufgrund des gleichen kosmischen Strahls zu vermeiden. Dieser Ansatz ist für viele Chips nicht praktisch.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindungen werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung und aus den begleitenden Zeichnungen von Ausführungsformen der Erfindung noch besser verstanden werden, die jedoch nicht als die Erfindungen auf die spezifischen beschriebenen Ausführungs formen einschränkend ausgelegt werden sollen, sondern allein zur Erklärung und zum Verstehen dienen.
1 ist eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Systems, das einen Chip hat, der eine Schaltung und einen Detektor für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen aufweist.
2 und 3 sind jeweils eine schematische Blockschaltbilddarstellung der Schaltungen in dem Chip der 1 gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
4 und 5 sind jeweils eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Chips gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
6 ist ein System mit zwei Chips gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
7 und 8 sind jeweils eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Chips gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
9 und 10 sind jeweils eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Systems, das einen Chip und drei Detektoren für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen aufweist.
11 ist eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Systems, das Chips und einen Detektor für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen aufweist.
12 ist eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Systems, das einen Chip und drei Detektoren für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen aufweist.
13 und 14 sind jeweils eine schematische Blockschaltbilddarstellung einer Seitenquerschnittansicht eines Chips, der zwei Detektoren für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen aufweist.
15 ist eine schematische Blockschaltbilddarstellung einer Seitenquerschnittansicht eines Chips und einer Montage mit zwei Detektoren für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
16, 17 und 18 sind jeweils schematische Blockschaltbilddarstellungen einer Seitenquerschnittansicht eines Chips, der einen Detektor für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen aufweist.
19 ist eine schematische Blockschaltbilddarstellung einer Seitenquerschnittansicht eines Chips und einer Montage mit einem Detektor für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
20 ist eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Detektors für kosmische Strahlen, von Strommeßschaltungen und eines Verstärkers gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
21 ist eine schematische Blockschaltbilddarstellung einer Seitenquerschnittansicht eines Chips mit einem Detektor für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
22 und 23 sind jeweils eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Chips verbunden mit Detektoren für kosmische Strahlen gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen.
24 und 25 sind jeweils eine schematische Blockschaltbilddarstellung von Schaltkreisen, die gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindungen verwendet werden können.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
A. Beispiele für Chips und Systeme
Unter Bezugnahme auf 1 weist ein Chip 20 Schaltungen 24 auf, die Eingangssignale auf Leitern 22 empfangen und Ausgangssignale auf Ausgangsleitern 28 ausgeben. Die Schaltungen 24 können eine große Vielzahl von Schaltkreisen aufweisen und eine große Vielzahl von Funktionen ausführen. Ein Detektor für kosmische Strahlen 26 erfaßt zumindest bestimmte kosmische Strahlen, die in den Chip 20 eintreten. Der Detektor für kosmische Strahlen 26 stellt den Schaltungen 24 einen Hinweis auf das Erfassen eines kosmischen Strahls bereit. Das Signal des Erfassens eines kosmischen Strahls kann auf verschiedene Arten angegeben werden. Zum Beispiel kann ein Signal des Erfassens eines kosmischen Strahls eine logische Hochspannung auf einem Leiter von dem Detektor für kosmische Strahlen 26 zu den Schaltungen 24 sein, während eine logische Niederspannung auf dem gleichen Leiter kein Erfassen kosmischer Strahlen anzeigt, obwohl das nicht unbedingt erforderlich ist. Es kann zusätzliche Schaltungen, die in 1 nicht gezeigt sind, zwischen dem Detektor 26 für kosmische Strahlen und den Schaltungen 24 geben. Das Signal des Erfassens des kosmischen Strahls kann daher seine Form, seinen Zustand oder eine andere Charakteristik zwischen dem Detektor 26 für kosmische Strahlen und den Schaltungen 24 ändern. Wie hier verwendet, bedeutet „kosmischer Strahl" allgemein verschiedene kosmische Strahlen oder Teilchen, die die Spannung von Signalen in einem Chip ändern können.
Bei bestimmten Ausführungsformen erfaßt der Detektor 26 für kosmische Strahlen indirekt einen kosmischen Strahl durch Erfassen des Effekts einer Wechselwirkung des kosmischen Strahls mit dem Chip oder der Chipmontage, erfaßt jedoch nicht direkt den kosmischen Strahl selbst. Bei anderen Ausführungsformen erfaßt der Detektor 26 für kosmische Strahlen den kosmischen Strahl direkt. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Detektor 26 für kosmische Strahlen einen kosmischen Strahl sowohl direkt als auch indirekt erfassen. Es wird erwartet, daß bestimmte kosmische Strahlen einen Softfehler verursachen, während andere erfaßte kosmische Strahlen keinen Softfehler verursachen. Der Detektor 26 für kosmische Strahlen weiß daher nicht, ob der kosmische Strahl tatsächlich einen Softfehler verursacht. Es ist auch möglich, daß bestimmte Detektoren für kosmische Strahlen manchmal irrtümlich einen kosmischen Strahl identifizieren und ein Signal des Erfassens eines kosmischen Strahls als Reaktion auf die irrtümliche Identität erzeugen.
Je nach der Ausführungsform gibt es verschiedene Arten für das Reagieren der Schaltungen 24 auf den Empfang eines Signals des Erfassens eines kosmischen Strahls. Bei bestimmten Ausführungsformen stoppen die Schaltungen 24 zum Beispiel vorübergehend das Senden der Ausgangssignale zu den Leitern 28. Einige oder alle der internen Signale der Schaltungen 24 werden verworfen und zumindest bestimmte Eingangssignale wiederum werden von den Schaltungen 24 verarbeitet. Wie unten erklärt, werden bei bestimmten Ausführungsformen bestimmte interne Signale gespeichert und wieder verwendet anstatt verworfen zu werden. Nach dem Neuverarbeiten der Eingangssignale werden die resultierenden Ausgangssignale den Leitern 28 bereitgestellt. Ausgangsignale können vorübergehend gestoppt werden, indem ein Taktgebersignal daran gehindert wird, das Ausgangssignal zu takten. Bei bestimmten Ausführungsformen werden die Leiter 28 vorübergehend auf einen Zustand mit hoher Impedanz gestellt (auch Dreizustandsstatus genannt), obwohl das nicht unbedingt erforderlich ist.
Bei bestimmten Ausführungsformen starten die Schaltungen 24 beim Erfassen eines kosmischen Strahls wieder in einem früheren Zustand. Das ist eine neue Variante der spekulativen Ausführung, bei der die Spekulation darin besteht, daß keine Softfehler auftreten werden. Ein Bitwert oder Bits können ein Ereignis eines kosmischen Strahls in der Nähe einer logischen Verarbeitungseinheit während einer Operation des Chips aufzeichnen. Für viele Operationen reicht es, die Tatsache aufzuzeichnen, daß ein Signal oder mehrere Signale (potentiell) einem Fehler unterlagen, sogar nachdem die Operation beendet ist und die Ergebnisse von einer anderen logischen Einheit verwendet werden.
2 stellt ein Beispiel der Schaltungen 24 der 1 bereit, obwohl die Schaltungen 24 nicht erforderlich sind, um diese Details zu enthalten. In dem Beispiel der 2 weisen die Schaltungen 24 Unterschaltungen SC1, SC2 und SC3 auf. Die Unterschaltungen können jede beliebige Schaltung von einer sehr einfachen Schaltung bis zu einer sehr umfangreichen Schaltung mit mehreren Millionen Transistoren sein. Die Unterschaltung SC1 empfängt Eingangssignale und führt eine Operation an ihnen aus, um interne Signale IS1 zu erzeugen. Die Unterschaltung SC2 empfängt die internen Signale IS1 und schafft als Reaktion darauf interne Signale IS2. Die Unterschaltung SC3 ist eine Ausgangsschaltung, die interne Signale IS2 empfängt und sie selektiv als Ausgangssignale für Leiter 28 bereitstellt. Die Unterschaltung SC3 wird selektiv am Ausgeben der Ausgangssignale durch ein Ausgangssteuersignal von der Logik 32 gehindert (zum Beispiel durch Verhindern eines Taktgebersignals am Takten des Ausgangssignals). Die Unterschaltung Sc3 kann ein einfaches logisches Gatter oder komplizierter sein. Die Unterschaltungen können Eingangs- und Ausgangssignale zusätzlich zu den gezeigten empfangen.
Beim Betrieb ist es gewöhnlich der Fall, daß der Detektor 26 für kosmische Strahlen keine kosmischen Strahlen erfaßt, und daß das Signal für das Erfassen kosmischer Strahlen nicht an die Logik 32 der Schaltungen 24 angelegt wird. Wenn das Signal für das Erfassen kosmischer Strahlen nicht empfangen wird, bewirkt die Logik 32 nicht, daß die Unterschaltung SC3 Signale IS2 daran hindert, aufgrund eines erfaßten kosmischen Strahls zu den Ausgangsleitern 28 zu gehen (obwohl es einen anderen Grund geben kann, warum die Logik 32 Ausgangssignale verhindert). Andererseits bewirkt die Logik 32 beim Empfangen des Signals für das Erfassen kosmischer Strahlung, daß das Ausgangssteuersignal vorübergehend bewirkt, daß die Unterschaltung SC3 keine internen Signale IS2 durchläßt. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Unterschalung SC3 nicht wieder aktiviert, bis IS2 für das Ausgeben geeignet ist.
In 2 können interne Signale in Unterschaltungen SC1 und SC2 allein dadurch verworfen werden, daß sie geändert werden, wenn neue Eingänge angelegt werden. Alternativ und wie in 3 gezeigt, kann die Logik 32 Verwerfsignale an SC1 und SC2 bereitstellen, um zu bewirken, daß interne Signale verworfen werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Logik 32 auch bewirken, daß zumindest bestimmte der Eingangssignale an die Schaltungen 24 oder an bestimmte der Unterschaltungen neu angelegt werden. Das kann bewirken, daß die Schaltungen 24 auf einem vorhergehenden Zustand der Signale arbeiten.
Bei bestimmten Ausführungsformen werden die Eingangssignale im zeitweiligen Speicher gespeichert und wieder an die Schaltungen 24 aus dem zeitweiligen Speicher angelegt, obwohl eine solche zeitweilige Speicherung nicht in allen Ausführungsformen enthalten ist. Bei bestimmten Ausführungsformen werden bestimmte interne Signale auch für den Wiedergebrauch im vorübergehenden Speicher gespeichert. Bei diesen Ausführungsformen kann die Kombination bestimmter Eingangssignale und interner Signale den früheren Zustand bilden. Beispielhaft kann die Logik 32 die Schaltungen 24 anweisen, aus dem zeitweiligen Speicher zu lesen.
4 zeigt einen Chip 40 mit zeitweiligem Speicher 48 als Teil der Schaltungen 24. Der zeitweilige Speicher 48 kann Register, SRAM, DRAM, Flash oder andere Speichertypen enthalten. 5 zeigt einen Chip 50, bei dem der zeitweilige Speicher 48 von den Schaltungen 24 weiter entfernt aber noch immer auf dem gleichen Chip wie die Schaltungen 24 ist. Ein Vorteil des weiteren Entfernens des zeitweiligen Speichers von den Schaltungen 24 besteht darin, daß beim Auftreffen eines kosmischen Strahls auf die Schaltungen 24 die Wahrscheinlichkeit kleiner ist, daß auch der zeitweilige Speicher 48 betroffen ist, wenn der zeitweilige Speicher 48 räumlich von den Schaltungen 24 getrennt ist. 6 veranschaulicht Chips 60, die Schaltungen 24 aufweisen, und einen anderen Chip 66, der den zeitweiligen Speicher 48 enthält. Es kann zwischen dem zeitweiligen Speicher 48 und den Schaltungen 24 zusätzliche Schaltungen geben, die in 6 nicht gezeigt sind.
Beispielhaft veranschaulicht 7 einen Chip 80, der Schaltungen 24 enthält, die Daten und Anweisungen von einem Cache 82 empfangen. Der Cache 82 kann vielfache Cache-Speicher darstellen. Wie in 7 gezeigt, weisen die Schaltungen 24 Abrufschaltungen 86, eine Pipeline 88 und Logik 92 auf, obwohl diese Elemente nicht bei allen Ausführungsformen erforderlich sind. Beim normalen Betrieb holen die Abrufschaltungen 86 Anweisungen vom Cache 82. Die Pipeline 88 führt zumindest einige der abgerufenen Anweisungen aus. Daten von dem Cache 82 können der Pipeline 88 direkt oder über die Abrufschaltungen 86 bereitgestellt werden. Wenn ein kosmischer Strahl erfaßt wird, empfängt die Logik 92, die gleich oder ähnlich wie die Logik 32 in 2 sein kann, das Signal des Erfassens eines kosmischen Strahls. In dem Beispiel der 7 bewirkt die Logik 92, daß ein Teil oder die ganze Pipeline 88 entleert wird und vorübergehend das Ausgeben von Daten zu den Leitern 28 verhindert. Die Logik 92 bewirkt, daß die Abrufschaltungen 86 die Anweisungen für die Pipeline 88 neu abrufen. Die Pipeline 88 kann auch Daten vom Cache 82 nach Bedarf holen. Wenn ein Fehler in einige der Daten oder Anweisungen in der Pipeline 88 aufgrund des kosmischen Strahls eingeleitet wird, können die Anweisungen daher gemeinsam mit den Daten wieder ausgeführt werden.
8 ist ähnlich wie 7 mit der Ausnahme, daß der Chip 96 in der 8 einen zeitweiligen Speicher 48 aufweist, der Daten enthält, die von der Pipeline 88 beim Erfassen eines kosmischen Strahls zu verwenden sind. Während die Pipeline 88 Anweisungen und Daten verarbeitet, kann sie interne Daten erzeugen, die in einem zeitweiligen Speicher 48 gespeichert werden, und, bei bestimmten Ausführungsformen, auch im Cache 82. Wenn ein Signal für das Erfassen eines kosmischen Strahls von der Logik 92 erfaßt wird, bewirkt die Logik 92, daß die Pipeline 88 zumindest bestimmte der Daten nach Bedarf aus dem zeitweiligen Speicher 48 holt. Bei bestimmten Ausführungsformen können bestimmte Daten von dem Cache 82 auch in dem zeitweiligen Speicher 48 gespeichert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen enthält der zeitweilige Speicher 48 zumindest bestimmte Anweisungen und Daten des Caches 82. Fehlererfassungstechniken können verwendet werden, um zu sehen, ob Daten Fehler enthalten, das ist aber nicht unbedingt erforderlich.
Natürlich kann jeder der gezeigten oder beschriebenen Chips verschiedene Speicher haben, die in den Figuren nicht veranschaulicht sind und die vorübergehend verschiedene Daten speichern, die eventuell beim Wiederausführen als Reaktion auf das Erfassen eines kosmischen Strahls nicht verwendet werden. Bestimmte Speicher können bestimmte Signale enthalten, die beim Wiederausführen verwendet werden, und andere Signale, die beim Wiederausführen nicht verwendet werden.
9 veranschaulicht einen Chip 100, der Schaltungen C1, Schaltungen C2 und Schaltungen C3 mit dazugehörenden zeitweiligen Speichern TS1, TS2 und TS3 aufweist. Die Schaltungen C1 stellen Ausgangssignale Out1 bereit. Die Schaltungen C2 und C3 haben Eingangssignale, die jeweils Out1 und Out2 sind, und Ausgangssignale Out2 und Out3. Die Schaltungen können auch andere Eingangssignale haben (siehe zum Beispiel die beim Eingeben in die Schaltungen C2 gezeigten) und andere Ausgangssignale (nicht gezeigt). Eine Logik ähnlich der Logik 32 oder 82 kann enthalten sein. Die Detektoren für kosmische Strahlen CRD1, CRD2 und CRD3 liegen an bestimmten Stellen. Bei bestimmten Ausführungsformen liegt CRD1 den Schaltungen C1 am nächsten, CRD2 den Schaltungen C2 und CRD3 den Schaltungen C3.
In 10 ist der Chip 110 dem Chip 100 der 9 ähnlich. Ein Unterschied zwischen dem Chip 100 und dem Chip 110 besteht darin, daß die zeitweiligen Speicher TS1, TS2 und TS3 im Chip 110 in der Speicherstruktur 116 kombiniert sind. In 9 sind TS1, TS2 und TS3 hingegen räumlich getrennt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß in dem Chip 110 CRD1, CRD2 und CRD3 ein Signal des Erfassens eines kosmischen Strahls an jede der Schaltungen C1, C2 und C3 bereitstellen. Ein Grund dafür ist, daß bestimmte Detektoren für kosmische Strahlen einen kosmischen Strahl an jeder Stelle in dem Chip oder aus einem ziemlich großen Volumen des Chips erfassen. Mehr als ein Detektor kann daher einen bestimmten kosmischen Strahl erfassen. Es ist eventuell nicht klar, welcher Detektor für kosmi sche Strahlen der Wechselwirkung des kosmischen Strahls am nächsten liegt. In diesem Fall kann es am sichersten sein, daß alle Schaltungen über das Ereignis in Kenntnis gesetzt werden. Wenn die Detektoren für kosmische Strahlen Wechselwirkungen erfassen, die sich nur an den Detektoren oder sehr nahe an den Detektoren befinden, kann es günstig sein, daß jeder Detektor CRD1, CRD2 und CRD3 ein Signal des Erfassens eines kosmischen Strahls nur an eine der Schaltungen bereitstellt. Kompliziertere Schaltungen können verwendet werden, um mit mehr Präzision zu bestimmen, wo die Wechselwirkung mit dem kosmischen Strahl auftritt. Bestimmte Triangulations- oder Timingschaltungen könnten verwendet werden, sind jedoch nicht unbedingt erforderlich. In 9 werden die Signale des Erfassens eines kosmischen Strahls an alle stromaufwärtigen Schaltungen bereitgestellt. In 12 werden die Signale des Erfassens eines kosmischen Strahls nur an jeweils eine Schaltung angelegt.
Allein beispielhaft kann der Cache 82 in 8 in 10 C1 mit dem zeitweiligen Speicher 48 im Speicher 116 enthalten sein. 8 könnte für den Cache 82 und die Pipeline 88 unterschiedliche zeitweilige Speicher haben, wie in 9 gezeigt.
11 veranschaulicht Chips 120 und 128. Die Schaltungen 24 stellen ein Ausgangssignal für die Schaltungen 134 des Chips 128 bereit. Zusätzlich stellen die Schaltungen 24 selektiv das Signal für ein Ereignis eines kosmischen Strahls an die Reaktionsschaltungen für kosmische Strahlen 130 des Chips 128 bereit. Das Signal für das Ereignis eines kosmischen Strahls zeigt an, daß ein kosmischer Strahl erfaßt wurde, und daß er eventuell zu einem potentiellen Fehler in dem Ausgangssignal von den Schaltungen 24 geführt hat. Die Antwortschaltungen für kosmische Strahlen 130 entscheiden, was hinsichtlich des potentiellen Fehlers in dem Ausgangssignal des Chips 120 zu tun ist. Bei bestimmten Ausführungsformen bewirkt die Antwortschaltung auf kosmische Strahlung 130 zum Beispiel, daß die Schaltungen 134 die Eingangssignale ignorieren und auf ein neues (neu verarbeitetes) Ausgangssignal von dem Chip 120 warten. Die Schaltungen 130 können den Chip 120 anweisen, ein anderes Ausgangssignal neu zu verarbeiten und zu senden. Bei anderen Ausführungsformen können die Antwortschaltungen 130 für kosmische Strahlen es den Schaltungen 134 erlauben, die Eingangssignale zu akzeptieren, wenn verschiedene Tests an den Eingangssignalen erfolgreich sind, und sie anderenfalls zu ignorieren und auf neue Eingangssignale zu warten.
Unter Bezugnahme auf 24 können die Antwortschaltkreise für kosmische Strahlen 130 in 11 Fehlererfassungs- und Korrekturschaltungen 302 enthalten, um Fehler in den Aus gangssignalen zu erfassen und sie zu korrigieren. Die Fehler können Softfehler oder andere Fehler sein, die durch Softfehler verursacht werden. Wenn kein Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls vorhanden ist (oder wenn es nicht bestätigt wird), können die Eingangssignale (die von dem Chip 120 ausgegeben werden) durch die Schaltungen 134 durchgehen. Besteht ein Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls, können eventuell Fehler erfaßt und eventuell korrigiert werden. Unter Bezugnahme auf 25 können die Schaltungen 24 und (die Schaltungen) Fehlererfassungs- und Korrekturschaltungen 306 aufweisen. In dieser Hinsicht kann statt des Wiederverarbeitens von Signalen die Antwort das Erfassen und Korrigieren von Fehlern sein. Natürlich kann in vielen Fällen das Erfassen und/oder Korrigieren des Fehlers nicht möglich sein, und das Neuverarbeiten ist die passende Lösung für das Erfassen eines kosmischen Strahls. Daher haben die Schaltungen 24 und 130 in bestimmten Ausführungsformen keine Fehlererfassungs- oder Fehlerkorrekturschaltungen.
Es kann zwischen den Schaltungen 24 und 134 zusätzliche Schaltungen (nicht gezeigt) geben und zusätzliche Schaltungen (nicht gezeigt) zwischen den Schaltungen 24 und Antwortschaltungen für kosmische Strahlen 130. Daher können das Ausgangssignal und das Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls die Form, den Zustand oder andere Merkmale ändern. Ferner können die Ausgangssignale und Signale für das Auftreten kosmischer Strahlen auf den gleichen Leitern in paralleler oder serieller Form zeitgemultiplext oder in Pakete zerlegt werden.
12 zeigt Details eines Chips 140 gemäß bestimmten Ausführungsformen der Erfindung, aber andere Ausführungsformen enthalten diese Details nicht. Unter Bezugnahme auf 12 ist der Chip 140 ähnlich dem Chip 100 der 9. Der Schaltkreis C3 stellt jedoch selektiv ein Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls auf dem/den Leiter(n) 148 bereit. Das Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls zeigt an, daß ein kosmischer Strahl in Zusammenhang mit dem Chip 140 erfaßt wurde. Der Chip 140 weist auch einen oder mehrere Leiter 144 auf, die ein Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls von dem Schaltkreis C1 zu dem Schaltkreis C2 bereitstellen und einen oder mehrere Leiter 146, die ein Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls von dem Schaltkreis C2 zu dem Schaltkreis C3 bereitstellen. Bei bestimmten Ausführungsformen kommt das Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls auf dem/den Leiter(n) 144 direkt von dem/dem Leiter(n) 150, und bei anderen Ausführungsformen ist es indirekt. Bei bestimmten Ausführungsformen kommt das Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls auf dem/den Leiter(n) 146 direkt von dem/den Lei ter(n) 144 oder 152, und bei anderen Ausführungsformen ist es indirekt. Bei bestimmten Ausführungsformen kommt das Signal für das Auftreten eines kosmischen Strahls auf dem/den Leiter(n) 148 direkt von dem/den Leiter(n) 146 oder 154 und bei anderen Ausführungsformen ist es indirekt.
Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Detektoren für kosmische Strahlen in verschiedenen Positionen angeordnet werden. 13 veranschaulicht zum Beispiel einen Chip mit einer aktiven Siliziumregion 170 auf einem Substrat 172 (das ebenfalls aus Silizium sein kann). Die Detektoren für kosmischen Strahlen CRD1 und CRD2 sind in der aktiven Region des Siliziums ausgebildet. In 14 sind die Detektoren für kosmische Strahlen CRD1 und CRD2 in einem Substrat 182 ausgebildet, das eine aktive Siliziumregion 180 trägt. In 15 sind die Detektoren für kosmische Strahlen CRD1 und CRD2 in einer Montage 196 ausgebildet, die das Substrat 192 trägt, auf dem eine aktive Siliziumregion 180 ausgebildet ist. Die Erfindungen sind nicht auf diese Details beschränkt. Die Chips der 13 bis 19 und 21 können geflipped werden (zum Beispiel in einer „Flipped Chip-Anordnung"). In 15 können die CDR1 und CDR2 auf jede Seite des aktiven Siliziums 180 gegeben werden. Das heißt, daß 15 geändert werden könnte, so daß CRD1 und CRD2 über dem aktiven Silizium 204 sind statt darunter zu sein, wie in 15 gezeigt (wobei „über" und „unter" nicht notwendigerweise Gravitationsrichtungen sind).
Bei bestimmten Ausführungsformen gibt es nur einen Detektor für kosmische Strahlen für einen Chip, und bei anderen Ausführungsformen kann mehr als ein Detektor bestehen, darunter auch viele Detektoren.
Die Detektoren für kosmische Strahlen können größer oder kleiner als die sein, die in den Figuren unter Bezugnahme auf die relative Größe des Chips gezeigt sind. Alle Figuren sind nämlich schematisch und sollen keine tatsächlichen oder relativen Größen der Bauteile in den Figuren darstellen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen haben die Detektoren für kosmische Strahlen verschiedene Ausrichtungen in Bezug auf die Ober- und Unterseitenfläche des Chips. Die Detektoren für kosmische Strahlen können parallel oder senkrecht zu der Oberseiten- und Unterseitenfläche sein, oder sie können andere Winkel zu diesen einnehmen.
Die hier beschriebenen Chips können auf Siliziumsubstraten hergestellt werden oder andere Chiparten sein, wie zum Beispiel Galliumarsenidchips. Prozessoren verschiedener Herstellungstypen können verwendet werden. Da sich die Herstellungstechniken weiter entwickeln, können die Chips andere als die dargestellten Eigenschaften haben, die Konzepte der Erfindungen gelten jedoch trotzdem.
B. Detektoren für kosmische Strahlen
Verschiedene Typen von Detektoren für kosmische Strahlen können verwendet werden, darunter auch die, die derzeit erhältlich sind, und die, die noch zu machen sind. Die derzeitigen integrierten Schaltkreischips haben eine obere Schicht aus Silizium, die die aktiven Elemente enthält und vielleicht nur ein Mikrometer Stärke aufweist. Während wir weiter in die Nanotechnologie vorstoßen, werden die Arbeitsstärken wahrscheinlich sinken. Ein kosmischer Strahl, der oft Softfehler verursacht, kann zum Spalten eines Siliziumkerns führen und eine Reihe ionisierender Trümmer über eine Bahn mit einer Länge in der Größenordnung von 100 Mikrometer schaffen. Die nächste Energie, die freigegeben wird, kann mehrere Millionen Elektronvolt betragen, und die Endprodukte können mehrere Millionen Elektron-Loch-Paare mit einer typischen Energie von mehreren Elektronvolt für jedes Teilchen sein. Verschiedene Typen von Detektoren für kosmische Strahlen können diese Elektron-Loch-Paare erfassen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann ein Detektor für kosmische Strahlung elektrische, optische, mechanische oder akustische Bauteile oder eine Kombination von einem oder mehreren elektrischen, optischen, mechanischen oder akustischen Bauteilen enthalten. Bei bestimmten Ausführungsformen können die Detektoren für kosmische Strahlen Bauteile enthalten, die keine elektrischen, optischen, mechanischen oder akustischen Bauteile sind.
Bei bestimmten Ausführungsformen erfaßt der Detektor für kosmische Strahlen die Trümmerbahn eines kosmischen Strahls. Bei bestimmten Ausführungsfomen weist der Detektor für kosmische Strahlen große verteilte P-N-Übergänge auf, um Ladung zu sammeln. Bei bestimmten Ausführungsformen weist der Detektor für kosmische Strahlen optische Detektoren für kosmische Strahlen auf, die in irgendeinen optisch durchsichtigen Tragisolator eingebettet sind, wie zum Beispiel Diamant-Wärmeausbreiter. Eine Million Elektron-Loch-Paare kann zum Beispiel eine große Anzahl von Rekombinationsphotonen bilden. Bei bestimmten Ausführungsformen können eine Szintillatortafel (die kleine Lichtblitze (Photonen) abgibt, wenn ein Ladungsteilchen durch sie durchgeht), ein Lichtquellenleiter zum Lenken des Lichts von dem Szintillator und Photondetektoren verwendet werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen können die Detektoren für kosmische Strahlen eine Anordnung mikroelektromechanischer Systeme (MEMS) enthalten. MEMS-Detektoren für kosmische Strahlen können eine Integration mechanischer Elemente, Sensoren, Stellglieder und Elektronikelemente in einem sehr kleinen Maßstab sein. Die Detektoren für kosmische Strahlen können Spitzen oder andere Belastungsdetektoren enthalten, um die Stoßwelle von der nuklearen Kollision mittels akustischer Wellen, die sich durch das Substrat ausbreiten, zu erfassen.
Es ist klar, daß beim Fragmentieren eines Siliziumkerns durch einen kosmischen Strahl etwa 10 MeV (Megaelektronvolt) oder 1 pJ (Picojoule) Energie in weniger als einer Nanosekunde freigegeben wird. Nach dem Rekombinieren der Elektronen und Löcher erscheint die Nettoenergie des kosmischen Strahls in der Form lokaler Hitze oder einer Wolke von Phononen, die sich von der Aufprallstelle ausgehend ausbreiten. Unter der Annahme, daß die Rekombination innerhalb etwa einer Nanosekunde auftritt und angesichts der Geschwindigkeit von Phononen in einem Gitter von etwa 10 km/s (Kilometer/Sekunde), sieht man, daß sich der kosmische Strahl in eine intensive Schallwelle mit einer Wellenfront verwandelt hat, die in der Größenordnung von 0,01 mm (Millimeter) Stärke liegen kann. In einer Entfernung von 5 mm von der Quelle des Schalls, kann diese Wellenform eine akustische Spitzenleistungsdichte von 0,3 mW/cm^-2 (Milliwatt/Quadratzentimeter) erzeugen. Über eine Öffnung einer Wellenlänge im Quadrat kann eine Spitzenleistung von 0,3 nW (Nanowatt) empfangen werden. Für die Gigahertzbandbreite dieses Signals (1/ns) (Nanosekunde) kann das thermische Rauschen etwa 10^-11 Watt betragen. Es kann daher für diese Wellenform einen sehr großen Rauschabstand geben. Es kann andere Rauschquellen aufgrund von Schaltkreisumschaltungen geben, aber die Signatur dieser Form von Hitze sollte sehr unterschiedlich sein. Zu beachten ist, daß die Anzahlen in bestimmten Beispielen variieren können.
Durch Einbauen eines sehr empfindlichen Belastungsdetektors für kosmische Strahlen in einen Cantilever ist es möglich, akustische Hochgeschwindigkeitsdetektoren für kosmische Strahlen zu bilden. Eine Möglichkeit besteht darin, eine Raster-Tunnel-Mikroskop (RTM)-Struktur in einen Cantilever einzubauen. RTM-Strukturen können Bewegungen erfassen, die so klein sind wie 1/10.000-stel eines Atomdurchmessers. Bei bestimmten Ausführungsformen weist der Detektor für kosmische Strahlen einen sehr kleinen Cantilever auf, der auf langsame akustische Wellen nicht reagiert. Liegt der Cantilever in der Größenordnung von 0,01 mm Länge, kann er optimal auf die plötzliche Wellenform des Auftretens eines kosmischen Strahls reagieren.
Viel größere oder kleinere Cantilever können dazu tendieren, diese Störungsgröße zu ignorieren. Erstrebenswerte Cantileverlängen können jedoch in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren variieren. Die Starrheit oder andere Eigenschaften des Cantilevers können eine erstrebenswerte Länge ergeben und können ausgewählt werden, um die erstrebenswerte Bewegung auszuführen. Die erste Resonanz- oder Antwortfrequenz des Cantilevers kann mit den dominanten Frequenzen, die von einem kosmischen Strahl erwartet werden, übereinstimmen. (Natürlich enthalten die Detektoren für kosmische Strahlen in bestimmten Ausführungsformen keinen Cantilever.)
Bei bestimmten Ausführungsformen enthalten der oder die Detektoren für kosmische Strahlen eine oder mehrere MEMS-Strukturen, die auf die erwartete akustische Wellenform des Auftretens eines kosmischen Strahls abgestimmt sind. RTM-Struktur-Spitzen können extrem empfindliche Spannungserfassung von Schallwellen bereitstellen.
Das gesamte Ereignis kann seine Energie in weniger als einer Nanosekunde freigeben. Ein Softfehlerbit oder -bits könnte daher gesetzt werden, bevor das Berechnen sehr weit fortgeschritten ist. Das oder die Softfehlerbits können, wenn sie verwendet werden, in der Logik 32 und Logik 82 sein.
16 veranschaulicht einen Chip mit einem Detektor für kosmische Strahlen 206, der einen Cantilver 212, eine RTM-Struktur-Spitze 204 und eine geätzte Siliziumspitze 218 aufweist. Der Feuerball 220 eines kosmischen Strahls stellt eine Wechselwirkung zwischen einem kosmischen Strahl und Silizium in dem Substrat 208 in der Nähe aktiven Siliziums 204 dar. Als Reaktion auf die Wechselwirkung verursacht eine Welle das Ändern der Entfernung zwischen der RTM-Struktur-Spitze 214 und der Spitze 218. Diese Änderung wird erfaßt und als von einem kosmischen Strahl verursacht ausgelegt. Ein optionaler Verstärker 216 ist zwischen dem Detektor für kosmische Strahlen 206 und dem aktiven Silizium 204 gezeigt. In der Praxis kann der Verstärker 216 zu dem Detektor für kosmische Strahlen 206 oder zu dem ak tiven Silizium 204 gehören oder dazwischen liegen. Der Verstärker 216 und der Feuerball 220 des kosmischen Strahls sind in anderen Figuren nicht gezeigt, um sie nicht zu überladen.
17 veranschaulicht einen Chip 222, der gleich ist wie der Chip 202 in 16, mit der Ausnahme, daß der Chip in der Ausrichtung umgekehrt ist, so daß sich der Detektor für kosmische Strahlen 206 in einer Kammer 234 befindet, die von einem Träger 232 getragen wird.
18 veranschaulicht einen Chip 232, der gleich ist wie der Chip 222 in 17, mit der Ausnahme, daß die Kammer 234 näher an dem aktiven Silizium 204 als in 17 gezeigt liegt.
19 veranschaulicht einen Chip 242 und eine Kammer 234 in einer Montage 246. Der Detektor für kosmische Strahlen 206 kann auf die andere Seite des aktiven Siliziums gegeben werden. 19 könnte daher geändert werden, so daß sich der Detektor für kosmische Strahlen 206 unter dem aktiven Silizium 204 und nicht über ihm befindet, wie in 19 gezeigt (wobei „über" und „unter" nicht notwendigerweise Gravitationsrichtungen sind).
20 veranschaulicht Strommeßschaltungen 250, die in bestimmten Ausführungsformen des Detektors für kosmische Strahlen 206 enthalten sind, jedoch nicht in allen Ausführungsformen erforderlich sind. Die Strommeßschaltungen 250 erfassen Änderungen in dem Strom zwischen den Spitzen 214 und 218, die sich mit dem Ändern der Entfernung zwischen den Spitzen ändern können. Bei bestimmten Ausführungsformen erfassen die Strommeßschaltungen 250 plötzliche Änderungen im Strom und stellen für den Verstärker 260 als Reaktion darauf ein Signal bereit. Bei anderen Ausführungsformen erfassen die Strommeßschaltungen, wenn der Strom bestimmte Schwellenwertmengen über- oder unterschreitet. Andere Möglichkeiten existieren.
21 veranschaulicht einen Chip 262 mit einem Detektor für kosmische Strahlen 270 mit einem Cantilever 274 und einem Belastungsmeßgerät 272. Als Reaktion auf das Auftreten einer Wechselwirkung aufgrund eines kosmischen Strahls biegt sich das Belastungsmeßgerät 272. Die Biegeerfassungsschaltungen 278 bestimmen, ob ein Biegen des Belastungsmeßgeräts 272 zu dem Typ gehört, der durch das Auftreten einer Wechselwirkung aufgrund eines kosmischen Strahls verursacht wird. Es kann dabei auch einen Verstärker geben. Obwohl die Biegeerfassungsschaltungen 278 in dem Substrat 266 veranschaulicht sind, können sie sich in der Nähe des Cantilevers befinden, im aktiven Silizium 204 oder in dem Substrat 266. Der Detektor für kosmische Strahlen 270 kann sich an anderen Stellen befinden, zum Beispiel wie in den 17 bis 19 gezeigt.
Die 22 und 23 veranschaulichen Chips 282 und 286, die mit Detektoren für kosmische Strahlen CRD1, CRD2 und CRD3 verbunden sind. Die Detektoren für kosmische Strahlen sind in 23 kleiner als in 22. Die Detektoren für kosmische Strahlen können in Bezug auf die Größe des Chips eigentlich größer oder kleiner sein als gezeigt. Wenn die Detektoren klein genug sind, können sie wirtschaftlich in dem aktiven Silizium angeordnet werden. Die Detektoren für kosmische Strahlen können sich über oder unter dem aktiven Silizium oder in der Montage befinden. Wie erwähnt, können bestimmte Detektoren für kosmische Strahlen Wechselwirkungsereignisse durch kosmische Strahlen aus einer signifikanten Entfernung von dem Detektor für kosmische Strahlen erfassen. Mehr oder weniger als vier Detektoren können verwendet werden. Die Detektoren für kosmische Strahlen in den 22 und 23 können beliebige der Detektoren für kosmische Strahlen sein, die beschrieben oder veranschaulicht sind, darunter die mit Cantilevern, die mit verteilten P-N-Übergängen, um Ladung zu sammeln und die mit Fotodetektoren.
Bei unterschiedlichen Ausführungsformen können die Detektoren für kosmische Strahlen verschiedene Ausrichtungen in Bezug auf die Ober- und Unterseitenfläche des Chips haben. Die Detektoren für kosmische Strahlen können parallel zu oder im rechten Winkel zu der Oberseiten- und Unterseitenfläche liegen oder können andere Winkel in Bezug auf sie einnehmen.
C. Zusätzliche Information
Die verschiedenen Zahlen und Details, die oben in Zusammenhang mit Wechselwirkungen kosmischer Strahlen und Detektionen bereitgestellt wurden, werden für richtig angenommen, können aus verschiedenen Gründen jedoch nur annähernd oder irrtümlich sein. Die Konzepte der Erfindungen gelten dennoch.
In den 13 bis 19 und 22 ist die Region des aktiven Siliziums als nicht über das ganze Substrat reichend veranschaulicht. Die aktive Siliziumregion könnte sich jedoch über das ganze Substrat oder mehr oder weniger als in den Figuren gezeigt erstrecken.
Die Detektoren für kosmische Strahlen könnten drahtlos mit den Chips gekoppelt sein.
Der Gebrauch des Begriffs „erste Schaltungen" in den Ansprüchen bedeutet nicht unbedingt, daß es zweite Schaltungen gibt, obwohl sie vorhanden sein könnten.
Eine Ausführungsform ist eine Umsetzung oder ein Beispiel der Erfindung. Bezugnahmen in der Spezifikation auf „eine Ausführungsform", „1 Ausführungsform", „bestimmte Ausführungsformen" oder „andere Ausführungsformen" bedeuten, daß ein besonderes Merkmal, eine Struktur oder eine Charakteristik, die in Zusammenhang mit den Ausführungsformen beschrieben ist, in mindestens bestimmten Ausführungsformen enthalten ist, aber nicht notwendigerweise in allen Ausführungsformen der Erfindungen. Die verschiedenen Vorkommen von „eine Ausführungsform", „1 Ausführungsform" oder „bestimmte Ausführungsformen" beziehen sich nicht notwendigerweise alle auf die gleichen Ausführungsformen.
Wenn die Spezifikation eine Komponente, ein Merkmal, eine Struktur oder Charakteristik als „eventuell" enthalten angibt, ist das spezifische Bauteil, Merkmal, die Struktur oder Charakteristik nicht notwendigerweise enthalten. Geben die Spezifikation oder die Ansprüche „ein" Element an, bedeutet das nicht, daß es nur ein Element gibt. Bezieht sich die Spezifikation oder beziehen sich die Ansprüche auf „ein zusätzliches" Element, schließt das nicht aus, daß ein oder mehrere zusätzliche Elemente vorhanden sind.
Die Erfindungen sind nicht auf die hier beschriebenen besonderen Details eingeschränkt. Viele andere Variationen der oben stehenden Beschreibung und Zeichnungen können innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindungen ausgeführt werden. Die folgenden Ansprüche mit eventuellen Änderungen definieren daher den Geltungsbereich der Erfindungen.
ZUSAMMENFASSUNG
Bei einigen Ausführungsformen weist ein Detektor für kosmische Strahlen einen Cantilever mit einer ersten Spitze auf. Der Detektor weist ferner eine zweite Spitze und eine Schaltung auf, um ein Signal bereitzustellen, das darauf hinweist, daß eine Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Spitze derart ist, wie sie durch ein Wechselwirkungsereignis, verursacht durch eine kosmische Strahlung, wäre. Weitere Ausführungsformen sind beschrieben und beansprucht.

Claims

Detektor für kosmische Strahlen, der umfaßt: einen Cantilever mit einer ersten Spitze, eine zweite Spitze und eine Schaltung zum Bereitstellen eines Signals, das darauf hinweist, daß eine Entfernung zwischen der ersten und zweiten Spitze derart ist, wie sie von einem Wechselwirkungsereignis eines kosmischen Strahls verursacht würde.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Spitze eine Spitze mit einer Raster-Tunnel-Mikroskopstruktur ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Schaltung eine Strommeßschaltung zum Messen des Stroms zwischen der ersten und der zweiten Spitze ist.
System nach Anspruch 1, wobei sich die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Spitze in Reaktion auf eine Wechselwirkung mit einer akustischen Wellenfront ändert.
System nach Anspruch 1, wobei die Cantileverlänge und -starrheit so konstruiert sind, daß sie eine charakteristische Änderung der Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Spitze in Reaktion auf ein Wechselwirkungsereignis durch kosmische Strahlen erzielen, aber anderenfalls nicht.
Chip umfassend: eine aktive Region, die eine erste Schaltung enthält, ein Substrat, das die aktive Region trägt und einen ersten Detektor für kosmische Strahlen.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen in der aktiven Region liegt.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen in dem Substrat liegt.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen ein Signal des Erfassens eines kosmischen Strahls bereitstellt, das von den ersten Schaltungen zu empfangen ist.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen ein Detektor für kosmische Strahlen mit mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) ist.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen umfaßt: einen Cantilever mit einer ersten Spitze, eine zweite Spitze und eine Schaltung zum Bereitstellen eines Signals bereitzustellen, das anzeigt, daß die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Spitze derart ist, wie sie von einem Wechselwirkungsereignis eines kosmischen Strahls verursacht würde.
Chip nach Anspruch 11, wobei die erste Spitze eine Spitze mit einer Raster-Tunnel-Mikroskopstruktur ist.
Chip nach Anspruch 11, wobei die Schaltung zum Bereitstellen eines Signals eine Strommeßschaltung zum Messen des den Stroms zwischen der ersten und der zweiten Spitze ist.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen ein Belastungsmeßgerät enthält.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen verteilte P-N-Übergänge zum Sammeln von Ladung enthält.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen einen Photonendetektor enthält.
Chip nach Anspruch 6, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen ein Schallwellendetektor ist.
Chip nach Anspruch 6, wobei der Detektor für kosmische Strahlen ein erster Detektor für kosmische Strahlen ist und wobei der Chip ferner eine zweite Schaltung und einen zweiten Detektor für kosmische Strahlen aufweist, um Signale für das Erfassen kosmischer Strahlen an die zweite Schaltung abzugeben.
Chip nach Anspruch 18, wobei die ersten und zweiten Schaltungen jeweils die ersten und zweiten Signale für das Erfassen kosmischer Strahlen empfangen.
System umfassend: einen ersten Chip, der umfaßt: eine aktive Region, die eine erste Schaltung aufweist, ein Substrat, das die aktive Region trägt und ein Paket zur Aufnahme des Chips, wobei das Paket einen ersten Detektor für kosmische Strahlen enthält.
System nach Anspruch 20, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen ein Signal für das Erfassen kosmischer Strahlen bereitstellt, das von der ersten Schaltung zu empfangen ist.
System nach Anspruch 20, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen umfaßt: einen Cantilever mit einer ersten Spitze, eine zweite: Spitze und eine Schaltung zum Bereitstellen eines Signals, das anzeigt, daß eine Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Spitze derart ist, wie sie durch das Wechselwirkungsereignis eines kosmischen Strahls verursacht würde.
System nach Anspruch 22, wobei die erste Spitze eine Spitze mit einer Raster-Tunnel-Mikroskopstruktur ist.
System nach Anspruch 22, wobei die Schaltung zum Bereitstellen eines Signals eine Strommeßschaltung zum Messen von Strom zwischen der ersten und der zweiten Spitze ist.
System nach Anspruch 20, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen ein Belastungsmeßgerät enthält.
System nach Anspruch 20, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen verteilte P-N-Übergänge zum Sammeln von Ladung aufweist.
System nach Anspruch 20, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen Photonen-Detektoren enthält.
System nach Anspruch 20, wobei der erste Detektor für kosmische Strahlen ein Schallwellendetektor ist.