Characterizing SEU cross sections of 12- and 28-nm SRAMs for 6.0, 8.0, and 14.8 MeV neutrons

12nmおよび28nm SRAMの6.0、8.0および14.8MeV中性子起因SEU断面積の特徴

高見 一総*; 五味 唯美*; 安部 晋一郎   ; Liao, W.*; 真鍋 征也*; 松本 哲郎*; 橋本 昌宜*

Takami, Kazusa*; Gomi, Yuibi*; Abe, Shinichiro; Liao, W.*; Manabe, Seiya*; Matsumoto, Tetsuro*; Hashimoto, Masanori*

ソフトエラー評価の際に広く用いられているJEDEC規格では、ソフトエラー率(SER: Soft Error Rate)の計算では10MeV以上の中性子の影響のみが考慮されている。しかしながら、環境中性子は10MeVいかの成分も存在する。そこで本研究では、12nmおよび28nmのSRAMを対象とした、低エネルギー中性子起因シングルイベントアップセット(SEU: Single Event Upset)断面積の特徴を調査する。14.8MeVから6MeVにおけるSEUイベント断面積の変化率は、65nmバルクSRAMと比べて12nm FinFET SRAMおよび28nmバルクSRAMでは緩やかであることを実験的に明らかにした。この結果は、地上環境における次世代SRAMのソフトエラー発生率の見積もりにおいて、10MeV以下の中性子の重要性が高まることを意味する。

According to the test standard of JESD89, neutrons with energies higher than 10 meV are considered for calculating soft error rate (SER). However, neutrons whose energies are below 10 MeV exist in the terrestrial environment. This paper studies the characteristics of the single event upset (SEU) cross sections in 12- and 28-nm SRAMs induced by low-energy neutrons. Experimental results show that the SEU event cross sections of the 12-nm FinFET SRAM and 28-nm planar SRAM drop less significantly from 14.8 MeV to 6.0 MeV compared with 65-nm SRAM. This result shows that the importance of neutrons below 10 MeV elevates for terrestrial SER estimation for advanced SRAMs.