次世代メモリの研究を飛躍的に促進する電気的特性の統計的計測プラットフォーム技術

显着促进下一代存储器研究的电气特性统计测量平台技术

基本信息

批准号：
22K20422
负责人：
間脇武蔵
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、次世代メモリ材料等の創出に資する電気的特性の統計的計測を行う新規大規模テスト回路を提案・作製し、短ターンアラウンドタイム・低コストでの半導体素子の試作及び統計的評価を可能にするプラットフォーム技術を確立することである。まず電気的特性の統計的計測を行う新規大規模テスト回路の試作品を設計し、半導体製造プロセスを用いて作製した。テスト回路には動作原理検証用ポリシリコン抵抗素子を搭載し、追加製造プロセスによるメモリ素子の形成を行うことなく、回路の動作検証を行うことを可能にした。この試作品テスト回路の動作検証の結果、テスト回路が問題なく動作することを確認した。さらに検証用ポリシリコン抵抗素子の抵抗値を、配線等の寄生抵抗の影響を極力排除しながら計測することに成功した。また追加製造プロセスを行いメモリ素子の試作を行い、追加プロセスによるメモリ素子形成が十分に可能であることを確認している。今後、追加製造プロセスによって次世代メモリ材料を形成し、短ターンアラウンドタイム・低コストでのメモリ素子の試作、及び電流・抵抗といった電気的特性の統計的評価手法の実証を行う。この実証をもって、次世代メモリの評価プラットフォーム技術として確立する。またプラットフォーム技術を利用して、次世代メモリに適した材料の選定及び高性能なメモリ素子を作成するための指針を明らかにする。さらに次世代メモリの信頼性評価のため物理現象に則った故障原因について調査を行う。

本研究的目的是提出并创建一种新的大规模测试电路，对电气特性进行统计测量，这将有助于创建下一代存储材料等，并开发具有短周转时间的原型半导体器件目标是建立能够进行客观评估的平台技术。首先，使用半导体制造工艺设计和制造了用于电气特性统计测量的新型大规模测试电路的原型。该测试电路配备有用于验证操作原理的多晶硅电阻器元件，使得可以在不通过额外的制造工艺形成存储元件的情况下验证电路的操作。对该原型测试电路的操作验证的结果表明，该测试电路的操作没有任何问题。此外，他们成功地测量了多晶硅电阻元件的电阻值以进行验证，同时最大限度地减少了布线等寄生电阻的影响。另外，执行额外的制造工艺来制作存储元件的原型，并且证实该额外的工艺完全能够形成存储元件。未来，我们将通过增材制造工艺形成下一代存储材料、周转时间短、成本低的原型存储器件，并演示电流和电阻等电性能的统计评估方法。通过这次演示，我们将将该技术建立为下一代存储器的评估平台技术。利用平台技术，我们还将阐明选择适合下一代存储器的材料和创建高性能存储设备的指南。此外，为了评估下一代存储器的可靠性，我们将根据物理现象来调查故障原因。