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低誘電率絶縁膜の電荷捕獲メモリへの応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420280
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東海大学

研究代表者

小林 清輝  東海大学, 工学部, 教授 (90408005)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード不揮発性メモリ / シリコン炭窒化膜 / 電荷トラップ / フラッシュメモリ / 不揮発性半導体メモリ / シリコン窒化膜
研究成果の概要

シリコン炭窒化膜(SiCN膜)を電荷捕獲膜とする不揮発性メモリ素子を試作し、メモリ特性及び、キャリヤの注入・捕獲過程について調べた。シリコン窒化膜を用いた従来型の素子に比べてSiCN素子では約1桁速い消去速度が得られ、この特性がSiCN膜の正孔注入に対するエネルギー障壁が低いことに起因することを示した。また、SiCN膜に捕獲された電子のエネルギー深さがシリコン窒化膜と同程度であること及び、SiCN-SiO2界面の伝導帯のバンドオフセットがシリコン窒化膜-SiO2界面に比べて大きいことを明らかにした。この様なSiCN素子のバンド構造が低温でのSiCN素子の優れた電子保持特性の一因と考えられる。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Hole trapping characteristics of silicon carbonitride(SiCN)-based charge trapping memories evaluated by the constant-current carrier injection method2017

    • 著者名/発表者名
      Sheikh Rashel Al Ahmed, Kaihei Kato, Kiyoteru Kobayashi
    • 雑誌名

      Materials Science in Semiconductor Processing

      巻: 印刷中 ページ: 265-271

    • DOI

      10.1016/j.mssp.2017.01.012

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Extraction of Energy Distribution of Electrons Trapped in Silicon Carbonitride (SiCN) Charge Trapping Films2017

    • 著者名/発表者名
      Sheikh Rashel Al Ahmed, Kiyoteru Kobayashi
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics

      巻: Vol.E100‐C, No.7

    • NAID

      130006792964

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Hole Trapping Characteristics in MONOS-Type Memories Using the Constant-Current Carrier Injection Method2017

    • 著者名/発表者名
      Kaihei Kato, Sheikh Rashel Al Ahmed, Kiyoteru Kobayashi
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 (32) 号: 32 ページ: 73-82

    • DOI

      10.1149/07532.0073ecst

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental Extraction of the Charge Centroid in SiCN-Based Charge Trapping Memories Using the Constant-Current Carrier Injection Method2017

    • 著者名/発表者名
      Sheikh Rashel Al Ahmed, Kaihei Kato, Kiyoteru Kobayashi
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 (32) 号: 32 ページ: 51-62

    • DOI

      10.1149/07532.0051ecst

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of Low-Dielectric Constant Silicon Carbonitride (SiCN) Dielectric Films for Charge Trapping Nonvolatile Memories2015

    • 著者名/発表者名
      S. R. A. Ahmed, S. Naito, and K. Kobayashi
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: Vol. 69 号: 3 ページ: 99-109

    • DOI

      10.1149/06903.0099ecst

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Charge Trapping Properties of Silicon Carbonitride Storage Layers for Nonvolatile Memories2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, S. Naito, S. Tanaka, and Y. Ito
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 64 号: 14 ページ: 85-92

    • DOI

      10.1149/06414.0085ecst

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] シリコン窒化膜の常磁性欠陥に対する熱処理の効果(Ⅳ)2017

    • 著者名/発表者名
      数見理, 小林清輝
    • 学会等名
      第64回 応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Extraction of the Charge Centroid in SiCN-Based Charge Trapping Memories Using the Constant-Current Carrier Injection Method2016

    • 著者名/発表者名
      Sheikh Rashel Al Ahmed, Kaihei Kato, Kiyoteru Kobayashi
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science 2016
    • 発表場所
      Hawai'i Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Hole Trapping Characteristics in MONOS-Type Memories Using the Constant Current Carrier Injection Method2016

    • 著者名/発表者名
      Kaihei Kato, Sheikh Rashel Al Ahmed, Kiyoteru Kobayashi
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science 2016
    • 発表場所
      Hawai'i Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シリコン窒化膜の常磁性欠陥に対する900℃の熱処理の効果2016

    • 著者名/発表者名
      数見理, 工藤匡喜, 小林清輝
    • 学会等名
      第80回半導体・集積回路技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館、東京
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 不揮発性半導体メモリのSiNX電荷捕獲層の正孔捕獲特性2016

    • 著者名/発表者名
      加藤海平, S. R. A. Ahmed, 小林清輝
    • 学会等名
      第80回半導体・集積回路技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館、東京
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hole trapping characteristics of SiCN-based charge trapping memories using the constant-current carrier injection method2016

    • 著者名/発表者名
      S. R. A. Ahmed, S. Tanaka, and K. Kobayashi
    • 学会等名
      7th International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces (ISCSI-VII)
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of hole trapping efficiency in SiCN-based charge trapping memories using the constant-current carrier injection method2016

    • 著者名/発表者名
      Sheikh Rashel Al Ahmed, Shin Tanaka, 小林 清輝
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪、大阪大学
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Charge retention characteristics of charge trapping nonvolatile memories with silicon carbonitride (SiCN) dielectrics (II)2016

    • 著者名/発表者名
      S. R. A. Ahmed, F. Uehara, 小林清輝
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京、 東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Hole Trapping Characteristics of Nitride-Based Charge Trapping Memories Using the Constant-Current Carrier Injection Method2015

    • 著者名/発表者名
      S. R. A. Ahmed, S. Tanaka, and K. Kobayashi
    • 学会等名
      2015 International Workshop on DIELECTRIC THIN FILMS FOR FUTURE ELECTRON DEVICES -SCIENCE AND TECHNOLOGY-
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 定電流キャリヤ注入法を用いた MONOS構造の正孔捕獲特性の評価(Ⅱ)2015

    • 著者名/発表者名
      田中伸, S. R. A. Ahmed, 加藤海平, 福山耕作, 尾崎航佑, 小林清輝
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋、名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Charge retention characteristics of charge trapping nonvolatile memories with silicon carbonitride (SiCN) dielectrics2015

    • 著者名/発表者名
      S. R. A. Ahmed, S. Naito, H. Shibayama, J. Nakamura, and K. Kobayashi
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス (神奈川県平塚市北金目4-1-1)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 定電流キャリヤ注入法を用いた MONOS 構造の正孔捕獲特性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      田中伸, 内藤慎二,小林清輝
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス (神奈川県平塚市北金目4-1-1)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Charge Trapping Properties of Silicon Carbonitride Storage Layers for Nonvolatile Memories2014

    • 著者名/発表者名
      S. Naito, S. Tanaka, Y. Ito, and K. Kobayashi
    • 学会等名
      2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting (226 th Meeting of The Electrochemical Society)
    • 発表場所
      Moon Palace Resort, Cancun, Mexico (Carretera Cancun-Chetumal Km. 340. Cancun, Q. Roo 77500 - Mexico)
    • 年月日
      2014-10-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 低誘電率SiCN電荷捕獲層の正孔捕獲特性2014

    • 著者名/発表者名
      田中伸,内藤慎二,小林清輝
    • 学会等名
      第75回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス (北海道札幌市北区北8条西5丁目)
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコン窒化膜の常磁性欠陥に対する熱処理の効果(Ⅲ)2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木亜嵐, 永島大樹, 林宏紀, 小林清輝
    • 学会等名
      第75回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス (北海道札幌市北区北8条西5丁目)
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Silicon Carbonitride Dielectric Films to Charge Trapping Nonvolatile Memories2014

    • 著者名/発表者名
      S. Naito, Y. Ito, and K. Kobayashi
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies-International Conference on Electronic Materials 2014 (IUMRS-ICEM 2014)
    • 発表場所
      Taipei World Trade Center Nangang (TWTC Nangang) Exhibition Hall, Taipei, Taiwan (No.1, Jingmao 2nd Rd., Nangang District, Taipei City 11568, Taiwan (R.O.C.))
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 東海大学 小林研究室

    • URL

      http://www.ei.u-tokai.ac.jp/lab/kkbys/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 東海大学 大学院 工学研究科 小林研究室

    • URL

      http://www.ei.u-tokai.ac.jp/Lab/kkbys/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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