Muon-induced soft error evaluation platform: future prediction based on measurement and simulation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H05664
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section J
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Hashimoto Masanori 京都大学, 情報学研究科, 教授 (80335207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安部 晋一郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (00727373) ; 川瀬 頌一郎 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10817133) ; 渡辺 幸信 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (30210959) ; 佐藤 朗 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (40362610) ; 新倉 潤 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 協力研究員 (50644720) ; 鎌倉 良成 大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (70294022)
• Project Period (FY): 2019-06-26 – 2024-03-31
• Keywords: ソフトエラー / ミューオン / 集積システム / VLSI / 信頼性

Outline of Final Research Achievements

To ensure the reliability of integrated systems, we worked on establishing technologies for correctly understanding and evaluating soft errors caused by cosmic ray muons and predicting future reliability trends. We developed a simulation infrastructure technology that reproduces the physical phenomena between muons and silicon observed in experiments. Trend predictions based on simulations and actual measurements suggest that while errors caused by muons will not increase explosively in the near future, they are expected to become as prominent as those caused by neutrons.

Free Research Field

集積システム設計

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ソフトエラーに寄与する低エネルギー環境ミューオン測定、ソフトエラーに寄与する二次粒子に着目した負ミューオンの原子核捕獲反応の実測、最先端FinFETに対する負ミューオン起因エラー測定はすべて世界初の測定結果である。本研究で開発したミューオンソフトエラーを再現するシミュレーション技術は世界中での利用が期待される。ミューオン起因ソフトエラーの評価と低減に必要な基盤技術の開発に成功した。