SOIピクセルラボ

SOIピクセルラボではSOIピクセル検出器開発のための様々な環境をそろえています。

image002.pngのサムネール画像CADレイアウト例 光やX線、荷電粒子を検出するピクセルセンサー部の構造開発などにはTCAD(Technology Computer Aided Design)デバイスシミュレータ、ピクセルセンサー部からの信号を読み出すための回路開発・設計のための回路シミュレーションやトランジスタのレイアウトを行うには集積回路設計支援用CADを利用します。

ちなみに一般に言われるIC(集積回路)の開発とは別に、特に用途を特定した集積回路のことはASIC(Application specified Integrated circuit)と呼ばれ、SOIピクセルラボで開発している集積回路もこれに相当します。ここで言う特定の用途とは様々な実験での利用を意味し、様々な実験に応じたSOIピクセルピクセル検出器用の集積回路開発を行っているということになります。

image003.jpgSOIピクセル検出器ピクセルセンサー部・読み出し回路の設計・レイアウトが決まると、共同でSOIピクセル製造プロセスを開発している半導体メーカにてシリコンウエハ上に検出器を製造します。現在開発中のプロセスサイズは0.2μm(10000000分の2m)で、出来上がった検出器のサイズは使用する実験にもよりますが、5mm×5mm〜10mm×20mmなど様々です。

出来上がった検出器はラボで動作テスト・性能評価を行います。測定装置にはトランジスタの特性評価を行う半導体パラメータアナライザやノイズ測定システムなどがあります。下の写真はプローバーを使ってウエハ上でトランジスタや検出器の評価を行っている例です。

image005.jpg 性能評価用プローバー 検出器から読み出された信号を処理して解析を行うための性能評価システムも独自にラボにて開発しています。システムはFPGA(Field-Programmable Gate Array)というセミカスタムLSI(Large Scale Integrationの略で、ロジック信号処理に特化した集積回路のこと)による信号処理やEthernetを利用したデータ転送、C++などのプログラミング言語を使った解析などから構成され、評価システムおよび実験に対応したシステムの開発を行っています。

image007.jpg評価・測定システム

関連する研究グループ

研究紹介(SOIピクセル検出器)/ja/Research/AAT/DTP/SOI/
測定器開発室SOIグループ http://rd.kek.jp/project/soi/