電子機器の信頼性評価の迅速化に光明～様々な中性子施設で半導体ソフトエラー評価を可能にする技術を開発～

　自動運転や介護ロボットの実用化が期待される中、コンピュータの中核をなす半導体チップの信頼性確保の重要性が高まっています。一方で、地上には宇宙線が空から降り注いでおり、宇宙線に含まれる中性子によって半導体チップにソフトエラーと呼ばれる事象が生じ、その結果としてコンピュータが誤作動を起こすことが知られています。ソフトエラー率は、地上の宇宙線環境を再現する特殊な中性子源を用いた実験で評価する方法が一般的ですが、そのような中性子源は国内で1つ、世界でも5つほどしかなく、年々高まる半導体チップのソフトエラー率評価の需要を満たすには限界がありました。

　そこで、量子アプリ共創コンソーシアム（略称QiSS）の中で橋本昌宜 情報学研究科教授が課題責任者を務める産学連携ソフトエラー研究グループでは、任意の中性子源による1つの測定結果とシミュレーションを組み合わせて地上ソフトエラー率を求める手法を開発しました。また、3施設7種類の中性子源による測定値と放射線挙動解析コードPHITSを用いてソフトエラー率評価を行い、本手法の有効性を実証しました。本手法によって、限られた特殊な中性子源を用いることなく国内外に多数ある一般の中性子源を用いたソフトエラー率評価が可能となり、高まるソフトエラー率評価の需要に応じることができます。これにより、情報化社会を支える安心・安全で信頼できる半導体チップの開発ペースを加速させることが期待されます。

　本研究成果は、2023年5月29日に、国際学術誌「IEEE Transactions on Nuclear Science」にオンライン掲載されました。

研究者のコメント

「大学、国立研究機関、民間企業が強力な産学連携チームを構成して、産業界の発展につながる研究成果を挙げることができました。一般社団法人量子アプリ社会実装コンソーシアム（略称QASS）を通じて、世界標準規格と認められるように研究活動を続けていきます。」