イマコト

最新の記事から注目のキーワードをピックアップ!

Article Detail

産総研、東大と共同で強誘電体NANDフラッシュメモリーの64キロビットメモリーアレイを開発

2011-10-01

高性能な64kb強誘電体NANDフラッシュメモリーアレイを作製
−次世代半導体不揮発メモリーの実用化へ前進−



<ポイント>
 ・全ビット測定ができる高性能メモリーアレイの作製に初めて成功
 ・2日間の測定によりブロックレベルで良好なデータ保持特性を実証
 ・高密度大容量、高書き換え耐性、低消費電力の次世代半導体不揮発メモリーとして期待


<概要>
 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)ナノエレクトロニクス研究部門【研究部門長 金丸 正剛】強誘電体メモリグループ 酒井 滋樹 研究グループ長らは、国立大学法人 東京大学(以下「東大」という)大学院 工学系研究科 竹内 健 准教授と共同で、強誘電体ゲート電界効果トランジスタ(FeFET)をメモリーセルとして用いる強誘電体NANDフラッシュメモリー(Fe−NANDフラッシュメモリー)の64キロビット(kb)メモリーアレイを開発した。

 今回、FeFETの集積化技術の開発により初めて全ビット測定が可能な64kb Fe−NANDフラッシュメモリーアレイの作製に成功し、かつ、2日間の測定によりブロックレベル(2kb)で良好なデータ保持特性を実証した。Fe−NANDフラッシュメモリーは、従来型のNANDフラッシュメモリーと同等以上の高集積性を持ちながら、消費電力は約7分の1、書き換え可能回数は約1万倍になると見込まれるため、高密度大容量、高書き換え耐性、低消費電力の次世代半導体不揮発メモリーとして期待される。

 なお、この技術の詳細は、最先端のデバイス技術が報告される“2011 International Conference on Solid State Devices and Materials”(SSDM 2011)(2011年9月28日〜30日、名古屋)で発表される。

 〔チップの全体写真とチップの右下隅を拡大した光学顕微鏡写真〕

  ※添付の関連資料を参照


<開発の社会的背景>
 パソコンやサーバーのハードディスクドライブ(HDD)に代わる大容量データ記憶装置として、より小型軽量で低消費電力のソリッドステートドライブ(SSD)が注目されている。特にデータセンターでは、近年情報処理量の急増に伴う消費電力の増大と発熱が大きな問題となっており、サーバーへのSSD導入の期待は大きい。しかしSSDの基本部品である半導体不揮発メモリーのNANDフラッシュメモリーは、書き換え可能回数が約1万回と少なく、情報処理量の多いデータセンターのサーバーに用いるには書き換え可能回数がより多いことが望ましい。また、集積度を高めるために今後もNANDフラッシュメモリーセルの寸法を縮小し続ければ、書き換え可能回数はさらに減少してデータの信頼性に不安が生じるといわれている。このため、書き換え耐性がより高く、かつ、メモリーセルの寸法縮小も可能な、次世代半導体不揮発メモリーの開発が必要とされている。


<研究の経緯>
 産総研では、不揮発メモリーにもなるトランジスタとしてFeFETの研究を進めてきた。2002年にPt/SrBi2Ta2O9/Hf−Al−O/Siの積層ゲート構造を用いてFeFETのデータ保持時間を長くすることに初めて成功し(2002年10月24日産総研プレス発表)、2004年には自己整合ゲート技術を用いてFeFETの寸法縮小が可能であることを実証した(2004年12月15日産総研プレス発表)。2008年には東大の竹内 准教授とともにFeFETをメモリーセルとするFe−NANDフラッシュメモリーの開発に着手し、FeFETが従来比で書き換え可能回数が約1万倍、書き込み電圧が約3分の1の寸法縮小可能な高性能NANDフラッシュメモリーセルになることを実証した(2008年5月19日産総研プレス発表)。今回、FeFETの集積化技術により初めて全ビット測定が可能な64kb Fe−NANDフラッシュメモリーアレイの作製に成功し、かつ、2日間の測定によりブロックレベル(2kb)で良好なデータ保持特性を実証した。

 なお、本研究は、独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「省エネルギー革新技術開発事業/強誘電体フラッシュメモリ基盤技術の研究開発(平成21〜23年度)」により実施した。



※以下、リリースの詳細は添付の関連資料を参照


Related Contents

関連書籍

  • 死ぬまでに行きたい! 世界の絶景

    死ぬまでに行きたい! 世界の絶景

    詩歩2013-07-31

    Amazon Kindle版
  • 星空風景 (SKYSCAPE PHOTOBOOK)

    星空風景 (SKYSCAPE PHOTOBOOK)

    前田 徳彦2014-09-02

    Amazon Kindle版
  • ロンドン写真集 (撮影数100):ヨーロッパシリーズ1

    ロンドン写真集 (撮影数100):ヨーロッパシリーズ1

    大久保 明2014-08-12

    Amazon Kindle版
  • BLUE MOMENT

    BLUE MOMENT

    吉村 和敏2007-12-13

    Amazon Kindle版