Estimation of digital single event transient pulse-widths in logic cells from high-energy heavy-ion-induced transient current in a single MOSFET

単体MOSFETで発生する高エネルギー重イオン誘起過渡電流波形を用いた、論理セルで発生するデジタルシングルイベントノイズパルスの推定

牧野 高紘; 小野田 忍; 平尾 敏雄; 大島 武; 小林 大輔*; 池田 博一*; 廣瀬 和之*

Makino, Takahiro; Onoda, Shinobu; Hirao, Toshio; Oshima, Takeshi; Kobayashi, Daisuke*; Ikeda, Hirokazu*; Hirose, Kazuyuki*

これまで、われわれは、ソフトエラーの一因となるLSI内で発生する放射線誘起ノイズパルスの時間幅の測定を行ってきた。この測定には、LSI内にノイズパルス時間幅測定用の特殊な回路を組み込む必要があった。今回われわれは、LSIを構成する最小単位であるトランジスタ一個に注目し、その単体トランジスタのイオン入射過渡応答を測定した。そして、その過渡応答とLSIを構成する他のトランジスタとの相互作用を考慮することでLSIで発生するパルス幅の導出に成功した。今回の実証によって、ノイズパルスの幅を測定する特殊な回路をLSIへ組み込むことなく、従来の手法に比べて高速かつ簡単にノイズパルス幅を推定することが可能となった。また、従来の組み込み回路での測定は、測定の時間分解能が回路の時定数(70ps)で決まっていたのに対し、本手法では、測定の時間分解能がオシロスコープの時間分解能(20ps)で決まるため、大幅に推定精度が向上した。

Digital Single Event Transient (DSET) pulse-widths in an inverter cell fabricated with the 0.2 mm FD-SOI process were estimated from high-energy heavy-ion-induced transient current in a single n-type MOSFET fabricated with the 0.2 mm FD-SOI process. We verified that the estimation method is applicable to the DSET pulse-widths estimation in the case of high-energy heavy-ion irradiation.