Impact of irradiation side on muon-induced single-event upsets in 65-nm Bulk SRAMs

65-nm Bulk SRAMのミューオン起因SEUに対する照射方向の影響

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

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

半導体の微細化・省電力化に伴い、地上環境で生じるシングルイベントアップセット(SEU)へのミューオンの寄与に対する関心が高まっている。中性子起因SEUに関しては、半導体への照射方向がSEU断面積へ影響を及ぼすことが報告されている。そこで、ミューオン起因SEUにおける照射方向の影響について、実験およびシミュレーションによる研究を行った。その結果、パッケージ側照射で得らSEU断面積は、基板側照射で得たSEU断面積と比べて2倍程度高いことがわかった。また両者の差は、エネルギー分散に起因する透過深さの揺らぎ幅が、照射方向に応じて異なることが原因であることを明らかにした。

With the miniaturization of semiconductors and the decrease in operating voltage, there is a growing interest and discussion in whether the muons in cosmic rays may be the source of single event upsets (SEUs). In the case of neutron-induced SEUs, it was reported that the irradiation side has the impact on SEU cross sections. Here, to investigate the impact of irradiation direction on muon-induced SEUs, we have measured and simulate muon-induced SEUs in 65-nm bulk SRAMs with different muon irradiation directions. It was found that the peak SEU cross section for the package side irradiation is about twice large as that for the board side irradiation. We also revealed that the difference in observed SEU cross sections between the package side and the board side irradiation is caused by differences in energy straggling due to changes in penetration depth depending on the incident direction.