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2011 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 21360164
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)

キーワード電子デバイス・機器 / 半導体超微細化 / メモリ / 不揮発性メモリ / 抵抗変化型 / SiC / トンネル効果 / MIS
研究概要

本研究は、今後日本の中核となる産業・民生電子機器の小型化・多様化を展開するため、研究代表者が考案した、全く新しい金属/トンネル酸化層/電子捕獲酸化層/SiC/Si型の(MIS、Metal Insulator Semiconductor)構造と動作原理からなる、現行の3端子メモリより高密度化が可能な2端子抵抗変化型不揮発性メモリについて、集積化メモリLSIを実用化するための基盤技術を確立することを目的としている。今年度は、昨年度に引き続き、本メモリの製造プロセスを現行LSIの1000℃以下の製造プロセス温度に整合させるため、SiC膜の作製法として、従来の高温成膜の必要なCVD(化学気相堆積)法に替えて、研究代表者が開発した環境軽負荷型のスパッタエピタキシー法を適応する研究を進め、オフSi基板を用いることで、CVD法と同等のSiC膜の品質が得られることが判り、メモリ性能としても同等程度が期待される。また、さらに、SiC膜の上に形成したAlを酸化して形成したAl酸化膜/SiC構造を用いた金属/酸化層/SiC/Si型のMIS構造で、従来型のMIS構造より高いメモリ性能のon/off比6.5以上で、10万回以上のエンデュランス特性を得た。どちらのMIS構造メモリも電界誘起型の動作原理で解析できた。以上、プロセスの低温化にもう1つの構造とプロセス手法を取得し、その動作を実証した。これにより本メモリの設計・製造基盤技術を進展できた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Electric-field-induced Al2O3/3C-SiC Resistance Memory2012

    • 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
  • [学会発表] Electric-Field-Induced Al_2O_3/3C-SiC Resistance Memory2012

    • 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] 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
  • [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
      特許、特願2011-176599
    • 出願年月日
      2011-08-12
  • [産業財産権] Semiconductor memory device2008

    • 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
      U.S.Patent, No.8030662
    • 出願年月日
      2008-09-08
    • 取得年月日
      2011-10-04
    • 外国

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公開日: 2013-06-26  

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