超LSIの微小部位毎の放射線耐性評価技術に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03555064
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
• 研究分担者: 柏木 正弘 (株)東芝ULSI研, 研究第2部, 研究主幹 ; 川原田 洋 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (90161380)
• キーワード: シングルイベント効果 / ソフトエラー / ラッチアップ / 超LSI / 人工衛星 / 放射線 / シングルイオン / イオンマイクロプローブ

研究概要

本年度は、放射線耐性評価システムの開発とデバイスに対する照射実験を並行して行った。
1.放射線耐性評価システムの開発
高精度照準のため平成3年度に6軸ゴニオメータの導入を行い、現在0.1μmの移動精度、1μmの絶対位置決め精度を確認している。また、ゴニオメータを動かすことによる、シングルイベント耐性のマッピング実験に成功した。また、イオン入射角を変化させた際のシングルイベント耐性の評価にも成功した。
また、これまでにI-V,C-V測定装置として使用されてきた測定器を、本システムの制御に使用しているコンピュータに統合した。これに併せ、イオンを照射しつつ電気的特性を評価するための試料ホルダーを製作し、トータルドーズ耐性評価実験に利用している。
さらに、デバイスの放射線耐性の温度依存性を評価する為の試料温度制御機構を導入し、現在立ち上げのための試運転を行っている。
2.デバイスに対する照射実験
シングルイベント耐性評価実験としては、市販64kbit SRAMに対しシングルイオン照射実験を行い、ソフトエラー耐性の照射部位依存性の評価した。また、宇宙空間での使用のために開発された64kbit SRAMに対して照射実験を開始した。デバイスの電源電圧を下げることで等価的に高LET、高エネルギーの重イオンを照射したのと同様の効果が得られることを利用して、ソフトエラー発生部位の電源電圧依存性からソフトエラー耐性の定量的な評価を行った。
トータルドーズ耐性評価実験としては、テストデバイス上の20×20μmのゲート領域を持つMOSFETに対し、任意個のイオンを照射し、FETの電気的特性の変化を評価した。

研究成果

• [文献書誌] I.Ohdomari,et al.: "Ion microprobe system at Waseda University for semiconductor analysis" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 54. 71-74 (1991)
• [文献書誌] K.Noritake,et al.: "Site Dependence of Soft Errors Induced by Single-Ion Hitting in 64 kbit Static Random Access Memory (SRAM)" Japanese Journal of Applied Physics,Part 2. 31. L771-L773 (1992)
• [文献書誌] I.Ohdomari,et al.: "Ion microprobe system combined with scanning electron microscope for high precision aiming" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 72. 436-441 (1992)
• [文献書誌] T.Matsukawa,et al.: "Single Event Upset Test of Static Random Access Memory Using Single-Ion Microprobe" Japanese Journal of Applied Physics,Part 1. 31. 4025-4028 (1992)
• [文献書誌] T.Matsukawa,et al.: "Evaluation of single-event immunity on micron-size device area using single-ion microprobe technique" Nuclear Instruments and Methods in Physics Reserch B.