環境放射線と半導体デバイスのソフトエラー; 環境放射線起因ソフトエラーのシミュレーション

Soft errors in semiconductor devices due to environmental radiation; Simulation of soft errors due to environmental radiations

安部 晋一郎   

Abe, Shinichiro

電子機器の信頼性問題として、地上に降り注ぐ二次宇宙線の中性子やミューオンによって生じる電子機器の一時的な誤動作(ソフトエラー)がある。高い信頼性が求められる電子機器の数は社会の進歩とともに増えており、これらすべての機器のソフトエラー発生率(SER: Soft Error Rate)を実測的な方法で評価することは難しい。また機器の製造前の段階でSERを評価することも求められており、シミュレーションによるSER評価の重要性が高まっている。原子力学会誌の解説記事において、放射線挙動解析コードPHITSを用いたソフトエラーシミュレーション技術の研究開発や、ソフトエラー発生の物理過程の詳細解析結果について紹介する。

Non-destructive faults (the so-called soft errors) in microelectronics caused by environmental radiation such as neutrons and muons have been recognized as a serious reliability problem. The number of microelectronics requiring high reliability increases with the growth of the information society. Therefore, it is not realistic to evaluate the soft error rate (SER) of all microelectronics by measurement. Moreover, the evaluation of SER in the pre-manufacturing stage is sometimes required. As a result, the evaluation of SER by simulation become more important. We have developed the soft error simulation method with PHITS code. We have also simulated the neutron- and muon-induced soft errors. These results will be reported in the journal of the Atomic Energy Society of Japan (AESJ) as the explanatory article.