FeRAMを含むMOSキャパシタの応力効果の研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12650019
• 研究機関: 東洋大学
• 研究代表者: 神田 洋三 東洋大学, 工学部, 教授 (70041845)
• 研究分担者: 一木 隆範 東洋大学, 工学部, 助教授 (20277362)
• キーワード: FeRAM / ヒステリシス曲線 / 応力効果 / MOS

研究概要

(1)FeRAM
測定素子は,35mm×12.5mmでMOS構造上の全面に下部電極となる白金を付着させ,その上に強誘電体のPZT(Pb(Zr×Ti)O_3)がゾル・ゲル法で厚さ220nm成膜され,さらにいくつかの上部電極の白金が付着している.試料をメタルのカンチレバーに貼り付け,これに曲げ応力を与えて張力と圧縮を加えた.
ソーヤ・タワ回路にてヒステリシス曲線を観測した.応力下のヒステリシス曲線から,自発分極の応力依存性,残留分極の応力依存性,抗電界の応力依存性を求めることができた.これらの実験結果からFeRAMは初期の目的の不揮発性を用いたICカードのみならず,system on chipとして強誘電体薄膜をセンサやアクチエエータに使用可能なことがわかった.実験結果はメモリの繰返し書換によるfatigueにも強いことを示した.
(2)MOS
p-MOSおよびn-MOSの試料の寸法は面積L×W=250μm×400μm=10^5μm^2,T_<ox>=18nmである.試料をメタルのカレンチレバーに貼り付け,これに曲げ応力を与えて張力と圧縮応力を加えた.容量の測定を準静的に行なった.

研究成果

• [文献書誌] M.MATSUDA, Y.KANDA: "MEMS simulation in heavily deped silicon devices"Proc.MSM 2001. 346-349 (2001)
• [文献書誌] Y.KANDA: "Ultra-sensitive Cu doped Silicon Piezo-resistive Mechanical Sensor"Proc.6^<th> Symp.on Bio-Nano Electronics 2001. 95 (2001)
• [文献書誌] Y.KANDA: "SoC for Bio-Medical Application Utilizing Ferroelectric Thin Film;Characterization of PZT film"Proc.6^<th> Symp.on Bio-Nano Electronics 2001. 96 (2001)
• [文献書誌] Y.KANDA, T.MATSUURA, K.MIYAKE: "Uniiaxial Stress Effect of Copper Energy Levels in Sillicon"Proc.Transducers'01. 1390-1393 (2001)
• [文献書誌] Takanori Ichiki: "Immunoelectrophoresis of red blood cells on a microcapillary chip"Electrophoresis. 23(To be published). (2002)
• [文献書誌] Akio Oki: "Study on elemental technologies for creation of healthcare chip fabricated on polyethylene terephthalate plate"IEICE Trans.Electron.. E84-C. 1801-1806 (2001)
• [文献書誌] Akio Oki: "Electroosmosis injection of blood serum into biocompatible microcapillary chip fabricated on quartz plate"Electrophoresis. 22. 341-347 (2001)
• [文献書誌] 一木 隆範: "大気圧マイクロプラズマジェットの微細加工への応用"表面技術協会誌. 52(12). 843-844 (2001)
• [文献書誌] 一木 隆範: "VHF駆動マイクロプラズマの生成技術とマイクロ化学分析システムへの応用"応用物理. 70(4). 452-453 (2001)
• [文献書誌] 一木 隆範: "ナノヘルスケアチップ"バイオインダストリー. 19(3). 39-45 (2002)
• [文献書誌] 一木 隆範: "マイクロマシン"(株)産業技術サービスセンター. 669 (2002)