2021 Fiscal Year Annual Research Report
高信頼性LSIの開発コスト削減に向けたソフトエラー耐性スクリーニングの実現
| Project/Area Number |
20H02217
|
|---|
| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
|---|
Principal Investigator |
小林 大輔 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)
|
|---|
| 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 先端機能材料研究部, 主幹研究員 (80549668)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 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 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、LSIチップが放射線に反応して誤動作する「ソフトエラー」について、大量一括生産でLSIチップを作った後に、個々のチップについてソフトエラー耐性の良し悪しを検査して、要求未達のチップを市場に出る前に取り除くことを目指している。研究に先立ち我々は、放射線に弱いLSIであるSRAMについて、SRAMが持つ「データ保持電圧」という電気的に測定できるパラメータが、本来放射線を使わなければ測れないソフトエラー耐性と良い相関があることを発見していた。本研究はその発見を詳しく調べるところから始め、昨年度（本研究の初年度）に相関を記述する数理モデルを着想した。本年度は、その数理モデルについて詳しく調べ成果を発表した。国際会議にて口頭発表するとともに学術誌に投稿し査読を経て掲載に至った。
発表した数理モデルは、ソフトエラー耐性を表すパラメータの一つであるソフトエラー断面積（SRAMセルのうち放射線が当たるとソフトエラーを起こす領域の面積）とデータ保持電圧の相関を数式で記述したものである。放射線やSRAMの特徴パラメータからなる新しい式であり、全てのパラメータが物理的に意味づけされている点に特徴がある。すなわち、従来の式には合わせ込みのためのフリーパラメータがあり、その物理的意味がはっきりしないという課題があった。その課題を解消した我々の数理モデルは、広く使われていて歴史のあるバルクプロセスやSOIプロセスに加えて、最近のFinFETプロセスまで広く適用できる可能性があることがわかった。この数理モデルの発表は、国際会議の受賞表彰委員によって最優秀論文賞候補にノミネートされ、本審査を経て受賞した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
理論に関する研究が大きく進展し、最優秀論文賞を受賞するような成果を挙げられた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
不足しているデータを数値シミュレーション、レーザーシミュレーション、放射線照射実験によって補いながら、研究の総括を行う。
|
| Remarks |
最優秀論文賞受賞に関する詳細は次の二つの紹介記事を参照のこと。
IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 69, no. 3, pp. 201-202, Mar. 2022 (doi:10.1109/TNS.2022.3156424)。
同 pp. 203-204 (doi:10.1109/TNS.2022.3156022)。
|
