• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

シリコン単電子・量子・CMOS融合3次元ナノ集積回路システムに関する研究

Research Project

Project/Area Number 20360152
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

竹内 健  中央大学, 理工学部, 教授 (80463892)

Keywordsメモリ / SSD / 3次元LSI / 電源 / 低消費電力 / フラッシュメモリ
Research Abstract

本研究の目的は、10nm以下のサイズで室温動作するシリコン単電子デバイス・量子デバイスとCMOSデバイスを3次元構造に集積化したナノ集積回路システムを実現することである。特に10nmサイズで256Gbitの大容量、100MByte/secの超高速な単電子メモリを実現し、10年後の日本の半導体産業を牽引する基盤技術の構築を目的とする。平成23年度にはナノ集積回路システムの重要な構成要素であるナノメモリの3次元積層技術による大容量化に関する研究を行った。本研究ではBiCS型3次元積層ナノメモリのスケーラビリティを3次元デバイスシミュレーションを用いて検討し、デバイス設計と積層数の方針を示した。電気的特性からスケーリング可能な層間ピッチを調べ、平面型ナノメモリのセル面積に相当するための積層数を明らかにした。3次元ナノメモリではゲート・オール・アラウンド構造のためサブスレッショルドが優れているが、閾値電圧のロールオフや隣接セルに電荷がある際の閾値電圧シフトが大きいことを明らかにした。これは3次元ナノメモリでは基板がないため、隣接セルからの電界の影響をチャネルが強く受けるからである。3次元ナノメモリではゲート長とスペースは等しいことが望ましく、空孔の直径が90nmにおいて層間ピッチ40nmが達成可能であることを明らかにした。層間ピッチ40nmで18層以上積層することで、15nm世代平面型ナノメモリに匹敵する大容量化が可能であることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Scaling Trends and Tradeoffs between Short Channel Effect and Channel Boosting Characteristics in sub-20nm Bulk/SOI NAND Flash Memory2012

    • Author(s)
      Kousuke Miyaji
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics (JJAP)

      Volume: vol. 51 Pages: 04DD12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Reliable, High Speed and Low Power NAND Flash Memory-Based Solid State Drives (SSDs)2012

    • Author(s)
      Ken Takeuchi
    • Journal Title

      IEICE Electronics Express (ELEX)

      Volume: vol. 9 Pages: 779-794

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] BiCS型三次元積層NANDフラッシュメモリにおけるゲート長、ゲート間隔及び積層数の設計方針2013

    • Author(s)
      宮地幸祐
    • Organizer
      応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      20130321-20130321
  • [Presentation] BiCS型立体構造NANDフラッシュメモリーにおけるゲート長、ゲート間隔及び積層数の設計指針2012

    • Author(s)
      竹内健
    • Organizer
      集積回路研究会, 信学技報,
    • Place of Presentation
      東京工業大学 蔵前会館
    • Year and Date
      20121217-20121217
  • [Presentation] 不揮発メモリの低電圧・低電力化技術2012

    • Author(s)
      竹内健
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20120913-20120913
    • Invited
  • [Presentation] SSDとストレージ・クラス・メモリを用いたメモリシステム2012

    • Author(s)
      竹内健
    • Organizer
      電気学会 ナノエレクトロニクス集積化・応用技術調査専門委員会
    • Place of Presentation
      早稲田大学研究開発センター
    • Year and Date
      20120713-20120713
    • Invited
  • [Presentation] HyENEXSSを用いたバルクとSOI NANDフラッシュメモリセルにおける短チャネル効果と書き込み禁止時チャネル昇圧特性の評価2012

    • Author(s)
      宮地幸祐
    • Organizer
      TCAD研究会
    • Place of Presentation
      慶応大学
    • Year and Date
      20120525-20120525
  • [Presentation] Control Gate Length, Spacing and Stacked Layer Number Design for 3D-Stackable NAND Flash Memory2012

    • Author(s)
      Yuki Yanagihara
    • Organizer
      IEEE International Memory Workshop
    • Place of Presentation
      イタリア ミラノ
    • Year and Date
      20120522-20120522
  • [Presentation] NAND & Controller Co-design for SSD2012

    • Author(s)
      Ken Takeuchi
    • Organizer
      IEEE International Memory Workshop Short Course
    • Place of Presentation
      イタリア ミラノ
    • Year and Date
      20120520-20120520
    • Invited
  • [Presentation] 不揮発性メモリを使いこなす2012

    • Author(s)
      竹内健
    • Organizer
      日経エレクトロニクス セミナー
    • Place of Presentation
      東京都 化学会館
    • Year and Date
      20120518-20120518
    • Invited
  • [Book] Inside Solid State Drives (SSDs)2012

    • Author(s)
      Ken Takeuchi
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2014-07-24  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi