Impact of the angle of incidence on negative muon-induced SEU cross sections of 65-nm Bulk and FDSOI SRAMs

65nmバルクSRAMおよびFDSOI SRAMの負ミューオン起因SEU断面積に対するミューオン入射角の影響

Liao, W.*; 橋本 昌宜*; 真鍋 征也*; 渡辺 幸信*; 安部 晋一郎   ; 反保 元伸*; 竹下 聡史*; 三宅 康博*

Liao, W.*; Hashimoto, Masanori*; Manabe, Seiya*; Watanabe, Yukinobu*; Abe, Shinichiro; Tampo, Motonobu*; Takeshita, Soshi*; Miyake, Yasuhiro*

ミューオン起因シングルイベントアップセット(SEU: Single Event Upset)は、デバイスの微細化に伴い増加することが予想されている。環境ミューオンがデバイスに入射する角度は常に垂直とは限らないため、ミューオンの入射角がSEUに及ぼす影響を評価する必要がある。そこで本研究では、バルクSRAMおよびFDSOI SRAMに対して、0度(垂直)と45度(傾斜)の2つの入射角で負ミューオン照射試験を実施した。その結果、傾斜入射では、SEU断面積がピークとなるミューオンエネルギーが高エネルギー側にシフトすることを明らかにした。一方で、SEU断面積の電圧依存性や複数セル反転のパターンなどは、垂直入射と傾斜入射では同様であることも明らかにした。

Muon-induced single event upset (SEU) is predicted to increase with technology scaling. The angle of incidence of terrestrial muons is not always perpendicular to the chip surface. Consequently, the impact of the angle of incidence of muons on SEUs should be evaluated. This study conducts negative muon irradiation tests on bulk SRAM and FDSOI SRAM at two angles of incidence: 0 degree (vertical) and 45 degree (tilted). The tilted incidence drifts the muon energy peak to a higher energy. Moreover, the SEU characteristics (i.e., such as the voltage dependences of the SEU cross sections and multiple cells upset patterns) between the vertical and tilted incidences are similar.