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公開番号2025147777
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-07
出願番号2024048188
出願日2024-03-25
発明の名称測定装置、測定方法、及び、測定プログラム
出願人NTT株式会社,国立大学法人北海道大学
代理人個人,個人
主分類G01R 31/26 20200101AFI20250930BHJP(測定;試験)
要約【課題】宇宙陽子線環境におけるSERを低コストで算出可能な技術を提供する。
【解決手段】測定装置10は、陽子エネルギーに依存する陽子SEU(Single Event Upset)クロスセクションと中性子エネルギーに依存する中性子SEUクロスセクションとが互いに同値とみなせるエネルギー範囲において、陽子SEUクロスセクションを中性子SEUクロスセクションとみなして、半導体デバイスで発生する中性子線によるSER(Soft Error Rate)を陽子線によるSERに変換するための指標を算出する加速係数演算部104、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
陽子エネルギーに依存する陽子ＳＥＵ（Single Event Upset）クロスセクションと中性子エネルギーに依存する中性子ＳＥＵクロスセクションとが互いに同値とみなせるエネルギー範囲において、陽子ＳＥＵクロスセクションを中性子ＳＥＵクロスセクションとみなして、半導体デバイスで発生する中性子線によるＳＥＲ（Soft Error Rate）を陽子線によるＳＥＲに変換するための指標を算出する演算部、
を備える測定装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記演算部は、
前記中性子ＳＥＵクロスセクションに所定の中性子フラックスを掛けて０ＭｅＶ～∞ＭｅＶのエネルギー範囲で積分した値を、前記中性子ＳＥＵクロスセクションに所定の陽子フラックスを掛けて２０ＭｅＶ～∞ＭｅＶのエネルギー範囲で積分した値で割ることにより、前記指標を算出する請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
測定装置で行う測定方法において、
陽子エネルギーに依存する陽子ＳＥＵ（Single Event Upset）クロスセクションと中性子エネルギーに依存する中性子ＳＥＵクロスセクションとが互いに同値とみなせるエネルギー範囲において、陽子ＳＥＵクロスセクションを中性子ＳＥＵクロスセクションとみなして、半導体デバイスで発生する中性子線によるＳＥＲ（Soft Error Rate）を陽子線によるＳＥＲに変換するための指標を算出する、
測定方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の測定装置としてコンピュータを機能させる測定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、測定方法、及び、測定プログラムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
宇宙空間では、太陽や銀河から発生した宇宙放射線が飛び交っている。宇宙放射線の主成分は陽子であるため、宇宙空間で半導体デバイスを運用する場合には、宇宙陽子線の影響を把握する必要がある。
【０００３】
半導体デバイスに対する宇宙陽子線の影響を地上で測定する方法として、陽子加速器を用いる方法がある。非特許文献１では、陽子加速器を用いて、陽子（Proton）が半導体デバイスにＳＥＵ（Single Event Upset）を発生させる陽子ＳＥＵクロスセクションσ
p
を測定する。
【０００４】
測定した陽子ＳＥＵクロスセクションσ
p
に対して、陽子が当該半導体デバイスを単位時間・単位面積あたりに通過する陽子フラックスφ
p
を掛け、０ＭｅＶ～∞ＭｅＶのエネルギー範囲で積分することで、宇宙陽子線環境におけるＳＥＲ（Soft Error Rate。単位時間あたりのＳＥＵ／ソフトエラー発生数）を求める。
【０００５】
TIFF
2025147777000002.tif
14
165
【０００６】
σ
ｐ
（Ｅ）は、陽子エネルギーＥに依存する陽子ＳＥＵクロスセクションである。φ
p
（Ｅ）は、宇宙陽子線環境における陽子エネルギーＥの陽子フラックス（＝陽子束／陽子エネルギースペクトル＝単位時間・単位面積あたりに入射する陽子数）である。
【０００７】
ＳＥＵとは、単一の粒子（中性子、陽子、重粒子等）が半導体デバイスに入射し、核反応により生成された電荷によって、半導体デバイス内のデータが反転してしまう事象である。ＳＥＵは、ソフトエラーとも呼ばれる場合がある。
【０００８】
ＳＥＵクロスセクションσとは、粒子がＳＥＵを発生させる割合である。つまり、単位面積あたり１個の粒子が半導体デバイスを通過したときのソフトエラー発生率である。ＳＥＵクロスセクションσは、半導体デバイスにフルエンスΦ（単位面積あたりに通過する粒子数）の粒子を照射したときに発生したＳＥＵの発生数をＮとすると、式（２）で表される。
【０００９】
TIFF
2025147777000003.tif
12
165
【００１０】
上記方法により、半導体デバイスの単体レベル（例えば、ＬＳＩ単体）で宇宙陽子線の影響を評価できる。一方、複数の半導体デバイスが内蔵された電子システムのレベル（例えば、非特許文献２のFigure 6-2）で宇宙陽子線の影響を評価する場合には、電荷を持たない中性子（Neutron）を用いる方法がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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