SiCを用いた高密度用新型二端子抵抗変化型不揮発性メモリと集積化技術

• 研究課題/領域番号: 21360164
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 須田 良幸 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10226582)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: 集積回路 / 半導体メモリ / SiC / 不揮発性メモリ / 半導体超微細化 / 抵抗変化型 / トンネル効果 / RRAM / 電子デバイス・機器 / メモリ / MIS / 不揮発性

研究概要

今後の日本の中核となる産業・民生機器の小型化・多様化を展開するため、世界で初めて考案した全く新しい構造(金属/トンネル酸化層/電子捕獲層/SiC/n-Si 構成)の2端子抵抗変化型不揮発性メモリについて、構造と動作原理との相関を明らかにし、on/off 電流比10以上、繰り返し書き換え回数10^4 回以上の高いメモリ特性を得た。これらの結果に加えて、さらに、基板および各層の材料を変更した構造を考案して、集積化実用化のための重要な基盤技術と指針を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Electric-Field-Induced Al_2O_3/3C-SiC Resistance Memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Yamaguchi and Yoshiyuki Suda
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Proc. 巻: 1430
• [雑誌論文] Al_2O_3/3C-SiC/n-Si Nonvolatile Resistance Memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Yamaguchi and Yoshiyuki Suda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51(assepted)
• [雑誌論文] Oxide Structure Dependence of SiO_2/SiO_x/3C-SiC/n-Type Si Nonvolatile Resistive Memory on Memory Operation Characteristics (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Yamaguchi, Masatsugu Shouji, and Yoshiyuki Suda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: (accepted)
• [雑誌論文] Electric-field-induced Al2O3/3C-SiC Resistance Memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Yamaguchi, Yoshiyuki Suda
  • 雑誌名: Mater.Res.Soc.Proc. 巻: (掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain Distribution Analysis of Sputter-Formed Strained Si by Tip-Enhanced Raman Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hanafusa, Nobumitsu Hirose, Akifumi Kasamatsu, Takashi Mimura, Toshiaki Matsui, Harold M. H. Chong, Hiroshi Mizuta, and Yoshiyuki Suda
  • 雑誌名: Appl. Phys. 巻: Express 4 ページ: 25701-25701
  • NAID: 10027783571
• [雑誌論文] Strain Distribution Analysis of Sputter-Formed Strained Si by Tip-Enhanced Raman Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Hanafusa, N.Hirose, A.Kasamatsu, T.Mimura, T.Matsui, H.M.H.Chong, H.Mizuta, Y.Suda
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 4
  • NAID: 10027783571
  • 査読あり
• [学会発表] スパッタSiC膜を用いた抵抗変化型MISメモリ (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松辰実、須田良幸
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県、愛媛大学(発表決定)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] 4H-SiC基板を用いた不揮発性メモリ (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田有季乃、須田良幸
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県、愛媛大学(発表決定)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Electric-Field-Induced Al_2O_3/3C-SiC Resistance Memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Yamaguchi, Yoshiyuki Suda
  • 学会等名: 2012 Mater.Res. Soc.Spring Meeting
  • 発表場所: Moscone West Convention Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-04-12
• [学会発表] Electric-Field-Induced A_l2O_3/3C-SiC Resistance Memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Yamaguchi, Yoshiyuki Suda
  • 学会等名: 2012 Mater. Res. Soc. Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, Marriott Marquis
  • 年月日: 2012-04-04
• [学会発表] スパッタエピタキシー法を用いたSiC膜の形成とメモリへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小松辰実, 須田良幸
  • 学会等名: 東京農工大学・電気通信大学「ナノ未来材料とコヒーレント光科学」第8回合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京都東京農工大学
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 浮遊金属の酸化を用いた不揮発性SiCメモリ (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口伸雄, 須田良幸
  • 学会等名: 東京農工大学・電気通信大学「ナノ未来材料とコヒーレント光科学」第8回合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京都東京農工大学
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 浮遊金属の酸化による不揮発性SiCメモリの素子化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口伸雄、須田良幸
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形県、山形大学
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 浮遊金属の酸化による不揮発性SiCメモリの素子化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口伸雄、須田良幸
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形県山形大学
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] スパッタSiC膜を用いた抵抗変化型MISメモリ (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎慶士、須田良幸、井上直久
  • 学会等名: 2011電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: (DVDの発行をもって成立)
• [学会発表] 浮遊電極を用いた2端子抵抗変化型不揮発性メモリ (2011)
  • 著者名/発表者名: 野村彬成、須田良幸
  • 学会等名: 2011電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: (DVDの発行をもって成立)
• [学会発表] スパッ.死ic膜を用いた抵抗変化型MISメモリ (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎慶士、須田良幸、井上直久
  • 学会等名: 2011電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 2011年総合大会講演論文集のDVDの発行をもって成立
• [学会発表] 浮遊電極を用いた2端子抵抗変化型不揮発性メモリ (2011)
  • 著者名/発表者名: 野村彬成・須田良幸
  • 学会等名: 2011電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 2011年総合大会講演論文集のDVDの発行をもって成立
• [学会発表] Two-Terminal Nonvolatile Resistive Memory Having Floating Metal (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Nomura, K.Iwasaki, Y.Suda
  • 学会等名: 東京農工大学・電気通信大学「ナノ未来材料とコヒーレント光科学」第7回合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] 3C-SiC抵抗変化型不揮発メモリー (2010)
  • 著者名/発表者名: 須田良幸
  • 学会等名: 薄膜第131委員会第253 回研究会
  • 発表場所: 大阪府、メルパルク大阪
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 3c-SiC抵抗変化型不揮発メモリー (2010)
  • 著者名/発表者名: 須田良幸
  • 学会等名: 薄膜第131委員会第253回研究会
  • 発表場所: 大阪府 招待講演
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] SiCの赤外吸収(2)各種材料の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上直久、須田良幸、岩崎慶士、菅谷孝夫、後藤安則、河村裕一
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川県、東海大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] SiCの赤外吸収(2)各種材料の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上直久、須田良幸、岩崎慶士、菅谷孝夫、後藤安則、河村裕一
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大、神奈川県
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Nonvolatile-Resistance-Memory Property of SiOx-capped 3C-SiC Ultrathin Films on Si(100) Prepared by Using Monomethylsilane (2010)
  • 著者名/発表者名: ローランドバンタクロ、山口祐一郎、齋藤英司、半田浩之、宮本優、鈴木康、須田良幸、末光眞希
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大、神奈川県
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] スパッタSiC膜を用いたMISメモリ (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩崎慶士、長谷川宏巳、井上直久、河村裕一、須田良幸
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川県、東海大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] スパッタSiC膜を用いたMISメモリ (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩崎慶士、長谷川宏巳、井上直久、河村裕一、須田良幸
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大、神奈川県
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] SiCを用いた2端子抵抗変化型不揮発性メモリ (2009)
  • 著者名/発表者名: 須田良幸, 山口祐一郎
  • 学会等名: 第6回電通大・東京農工大合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京農工大、東京都
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] 浮遊電極を用いた2端子型抵抗変化型不揮発性メモリ (2009)
  • 著者名/発表者名: 野村彬成、山口祐一郎、須田良幸
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山県、富山大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 浮遊電極を用いた2端子型抵抗変化型不揮発性メモリ (2009)
  • 著者名/発表者名: 野村彬成、山口祐一郎、須田良幸
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学、富山県
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] SiC薄膜の赤外吸収 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上直久、須田良幸、長谷川宏巳、山口祐一郎、河村裕一、大山英典、高倉健一郎、井手亜貴子、菅谷孝夫、田久保嘉隆
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学、茨城県
  • 年月日: 2009-04-02
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~boss
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~boss/
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~boss/
• [産業財産権] 半導体メモリ装置及びその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 須田良幸、山口伸雄
  • 権利者名: 東京農工大
  • 出願年月日: 2011-12-06
• [産業財産権] Semiconductor memory device (2011)
  • 発明者名: 須田良幸
  • 権利者名: 東京農工大学
  • 取得年月日: 2011-10-04
  • 外国
• [産業財産権] 半導体メモリ装置およびその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 須田良幸、山口伸雄
  • 権利者名: 東京農工大学
  • 産業財産権番号: 2011-176599
  • 出願年月日: 2011-08-12
• [産業財産権] 半導体メモリ装置及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 須田良幸、野村秋成
  • 権利者名: 東京農工大
  • 出願年月日: 2010-03-11
• [産業財産権] 半導体メモリ装置及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 須田良幸、野村彬成
  • 権利者名: 東京農工大学
  • 出願年月日: 2010-09-06
  • 外国
• [産業財産権] Semiconductor memory device (2008)
  • 発明者名: 須田良幸、山口伸雄
  • 権利者名: 東京農工大学
  • 出願年月日: 2008-09-08
  • 取得年月日: 2011-10-04
  • 外国