Soft-Error Screening for Low-Cost High-Reliability LSI Development
| Project/Area Number |
20H02217
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
Kobayashi Daisuke 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (90415894)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧野 高紘 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子機能創製研究センター, 主幹研究員 (80549668)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
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| Keywords | 品質管理 / 機器・人間の信頼性 / 低炭素社会 / 放射線 / 量子ビーム産業応用 / リスク評価 / 電子デバイス・集積回路 |
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| Outline of Research at the Start |
LSIチップは放射線に反応して誤動作することが知られている。ソフトエラーと呼ばれるこの誤動作はICT社会の信頼性に関わる問題である。LSIの信頼性を確保する方法としてスクリーニングが知られているが、ソフトエラー耐性に基づいたスクリーニングは実現できていない。すなわち、チップごとにソフトエラー耐性の良しあしを検査して、要求未達のチップを取り除くことは今はできない。我々は近年、ソフトエラーを起こしやすいLSIであるSRAMについて、簡単な電気測定からそのソフトエラー耐性を推定できる可能性を見いだした。本研究は、その背景物理や適用範囲を明らかにして、ソフトエラー耐性スクリーニングの実現を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Focusing on static random access memories (SRAMs), which are known as an important large scale integration (LSI) part for digital semiconductor chips such as microprocessors but also known as a vulnerable part to radiation soft errors, we investigated a correlation between the soft-error cross-section and the data retention voltage. We developed a new mathematical model (equation) that describes the soft-error cross section. It involves not only the data retention voltage but also radiation parameters as well as parameters for SRAMs such as power supply voltage and structures. It enables us to predict many things about the soft error tolerance without using radiation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
開発した数理モデル（方程式）には従来のようなフリーパラメーターがなく全てのパラメーターの物理的意味が明解という特徴があり、放射線の強さや電源電圧が変わったらソフトエラー耐性がどう変わるかが一目でわかる。このことはソフトエラー耐性が何で決まっているかを明確にした点で学術的意義がある。また、パラメーターが変わったとき（例えば動作電圧を変えたとき）に改めて放射線試験をしなくてもわかることが多い。コストが高いことで知られる放射線試験の回数を減らしても半導体の信頼性を担保できる可能性を示した点で社会的意義がある。この数理モデル（方程式）を発表した論文は最優秀論文賞を受賞した。
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
