2022 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
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20H02217
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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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)
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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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| Keywords | 品質管理 / 機器・人間の信頼性 / 放射線 / リスク評価 / 電子デバイス・集積回路 |
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| 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、昨年度までに相関を記述する数理モデルを発表することができた。この数理モデルは発表した国際会議で最優秀論文賞に選ばれるような面白さがあったが、矛盾を抱えていることもわかっていた。すなわち、提案した数理モデルは実験結果をうまく説明することがわかっていたが，ソフトエラーの研究で広く使われている閾値というパラメーターが陽でなかった．私たちの数理モデルは従来のモデルを包含するように作られたにも関わらず、そこにあった閾値パラメーターがあたかも喪失したようになっていた。本年度はこの矛盾を解決することに成功した。数理モデルに係数5を導入すればよいだろうと着想し、半導体デバイスシミュレーションを用いてその有効性を確かめることができた。これにより、広く使われている閾値パラメーターを簡単に扱えるようになった。閾値パラメーターは大量一括生産でLSIチップを作ったときのばらつきを反映することが知られている。矛盾があったままでも、私たちのモデルはそういったばらつきを読み取れるが、矛盾を解消したことで従来の知見を生かせるようになったことは価値があると思う。さらに、SRAMを構成するトランジスタ一つを取り出して、その放射線応答を調べれば、SRAMのソフトエラー耐性がわかる可能性を発見した。この発見を次の科研費研究テーマとして応募し採択された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
