2015 Fiscal Year Annual Research Report
単電子効果起因エラー耐性を有する極微細NANDフラッシュメモリシステムの構築
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25820148
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
宮地 幸祐 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (80635467)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | NANDフラッシュメモリ / ランダムテレグラフノイズ / デバイスシミュレーション / 離散不純物ばらつき |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度では、平成26年度から実施してきた極微細NANDフラッシュメモリのランダムテレグラフノイズ（RTN）によるしきい値電圧の変動分布（以下RTN強度分布）の三次元デバイスシミュレーションによる解析を、本来の研究計画から大きく変更して継続し続けた。予定ではRTNによるNANDフラッシュメモリの統計エラーモデルを解析結果から構築することになっていたが、RTN強度分布の物理的要因が当初予想していたものよりずっと複雑で、解析結果が実測文献結果と整合が取れず、かつ解析に多大な時間を要したのが原因である。NANDフラッシュメモリのRTN強度分布がチャネル不純物の離散的ばらつきだけではなく、セルのデータパターンやトラップの個数にも依存することが平成26年度においてある程度判明していた。そこで、平成27年度ではトラップ個数自身にもポアソン分布に従うランダムなばらつきを与え、ゲート酸化膜の厚さ方向でのトラップ位置や隣接セルのデータパターンのばらつきも含めて解析を行った。その結果、いずれの場合もRTN強度分布に大きな影響を与えることが分かったが、これらを同時に全て考慮すると実測結果に対して課題に強度分布を見積もってしまうことも判明した。これらの解析は時間領域における揺らぎを考慮しておらず、トラップに必ず電子が捕獲されることを想定している点がこの誤差に関係していると考えられる。
以上より、当初研究計画で予定していたエラーモデルを構築するまでに研究は至らなかったが、これまでのNANDフラッシュメモリのRTN解析と比べて三次元デバイスシミュレーションを用いてチャネル不純物個数・位置ばらつき以外に様々な物理パラメータがNANDフラッシュメモリのRTN強度分布に影響を与えていることを初めて明らかにした点と、より細かい物理的要因の調査に踏み込んだ点は該当研究分野の学術発展に貢献したと考えられる。
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