Muon-induced SEU cross sections of 12-nm FinFET and 28-nm planar SRAMs

12-nm FinFETおよび28-nmプレナー型SRAMのミューオン起因SEU断面積

五味 唯美*; 高見 一総*; 水野 るり恵*; 新倉 潤*; Deng, Y.*; 川瀬 頌一郎* ; 渡辺 幸信*; 安部 晋一郎   ; Liao, W.*; 反保 元伸*; 梅垣 いづみ*; 竹下 聡史*; 下村 浩一郎*; 三宅 康博*; 橋本 昌宜*

Gomi, Yuibi*; Takami, Kazusa*; Mizuno, Rurie*; Niikura, Megumi*; Deng, Y.*; Kawase, Shoichiro*; Watanabe, Yukinobu*; Abe, Shinichiro; Liao, W.*; Tampo, Motonobu*; Umegaki, Izumi*; Takeshita, Soshi*; Shimomura, Koichiro*; Miyake, Yasuhiro*; Hashimoto, Masanori*

半導体プロセス微細化に伴い、ミューオン起因ソフトエラーの影響増加が示唆されている。しかしながら、最先端デバイスであるFinFETへのミューオン照射実験は報告されていない。そこで我々は、J-PARCのMUSEにおいて、12nmのFinFETと28nmのプレナー型SRAMに対して正ミューオンと負ミューオンの照射実験を実施した。その結果、負ミューオン起因シングルイベントアップセット(SEU)断面積は、正ミューオン起因SEU断面積の10倍以上であることがわかった。また、MOSFET構造変化による負ミューオン起因SEU断面積の減少幅は、中性子起因SEU断面積と同等であることを明らかにした。

It has been suggested that the effect of muon-induced soft errors will increase by shrinking of the semiconductor process. However, muon irradiation experiments for FinFETs has not been reported. We performed positive and negative muon irradiation experiments on 12-nm FinFET and 28-nm planar SRAMs at MUSE in J-PARC. The negative muon-induced single event upset (SEU) cross section is more than ten times larger than that of the positive muon. The negative muon-induced SEU cross section of FinFETs decreases by the same ratio as neutron-induced one compared to planar SRAMs.