MONOS型メモリを用いた長期保存メモリの設計指針(高誘電率膜,界面制御,メモリ技術,ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
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概要
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近年、高密度化可能かつ長期的アクセスを保証するメモリが求められており、次世代の高密度メモリとしてはMONOS (Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Semiconductor)型メモリが注目されている。このMONOS型メモリは書込/消去時に可逆的・不可逆的な2種類の構造変化を持つことが知られている。1つは窒化ケイ素中の窒素原子空孔による構造変化である。これは可逆的な構造変化を示すため、高い書込/消去耐性を持つ。2つ目は窒化ケイ素中の過剰酸素原子に関連する欠陥による構造変化である。これは中性状態に多くの準安定構造を持つため、書込/消去時に不可逆的かつ結合の組み換えが伴う大きな構造変化を示す。これは、書込/消去耐性を悪くする原因の一つである。しかし、長期保存に用いるメモリは本質的にROM (Read Only Memory)であり高い書込/消去耐性は必要とされないため、通常用いられる高い書込/消去耐性を目的とするフラッシュメモリ等の設計指針は適用できない。長期保存メモリとしては、逆に書込/消去耐性を悪くする不可逆的で大きな構造変化が適すると考えられる。したがって、本研究では第一原理計算により過剰酸素原子に関連する欠陥を持つ窒化ケイ素の構造変化過程のポテンシャル面を計算することにより、長期保存用メモリとして有用であるか否かを理論的に考察した。その結果、MONOS型メモリは原理的に長い寿命を持つことが示唆された。
- 2013-06-11
著者
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白石 賢二
筑波大学大学院数理物質科学研究科
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山口 慶太
筑波大学大学院数理物質科学研究科
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神谷 克政
筑波大学大学院数理物質科学研究科
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白川 裕規
筑波大学大学院数理物質科学研究科物理学専攻
-
神谷 克政
筑波大学大学院数理物質科学研究科物理学専攻
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