論理素子を構成するトランジスタにおけるシングルイベント過渡電圧パルスの研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22760055
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 牧野 高紘 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 博士研究員 (80549668)
• Keywords: SETパルス / 論理LSI / イオン照射 / SOI / ソフトエラー

Research Abstract

論理LSI内の論理素子に放射線が入射する事で発生するSETパルスによるソフトエラーが問題となっているがそのSETパルスの伝搬機構についてよくわかっていない点が多い.そのため,本研究では,複数個のトランジスタの組み合わせで構成されている論理素子に放射線が入射する事で発生するSETパルスが,その論理素子を構成するどのトランジスタに放射線が入射した事によって引き起こされたか内訳を明らかにする事を目的としている.これを明らかにする事によって,より効率的な論理素子ソフトエラー対策への指針を示すことが可能となる.
2010年度には,論理素子の中でも,NMOSFET,PMOSFET1個ずつ組み合わせた最も簡単な構造を持つNOT素子で発生するSETパルス波形の詳細な推定を行った.具体的には,単体のMOS:FETに放射線を照射し,発生する過渡電流波形を高速オシロスコープで取得しその波形からSETパルス波形をテーブル参照法で推定した.その結果,過去にSETパルス幅測定用回路で測定した最大SETパルス幅を持つSETパルスは,NMOSFETでの過渡応答起因である事が実験的に明らかにするなど,当初予定に対して先行的に研究を進める事ができた.
2011年度は,各MOSFET起因のイオン誘起SETパルス発生率を調べた.具体的には,イオンの照射量に対する過渡電流発生率を測定した.その結果NOT素子発生するDSETパルスのうちPMOSFET起因のものは最大でも全体の25%程度であり,NOT素子で発生するDSETの起源のほとんどがNMOSFETにある事が示唆された.当該結果については,今後発表予定である.