高密度アナログ情報記憶デバイスの集積化に関する研究

高密度模拟信息存储器件集成化研究

基本信息

批准号：
08750391
负责人：
水柿義直
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

東北大学電気通信研究所の澤田教授らのグループによって開発されたSDAM(Switched Diffusion Analog Memory)デバイスは、フローティングゲートの電位をアナログ値として記憶するデバイスである。SDAMデバイスは、フローティングゲートを備えたMOSデバイス、トンネル接合を備えたフローティングゲートへの電荷注入(排出)部、及びMOSデバイス上のフローティングゲート部への電荷の拡散を制御するTFT(Thin-Film Transistor)から構成され、これまで神経回路網や連想メモリに集積化に応用されてきた。本研究では、まずこれまでのSDAMデバイスのパラメータについて、素子面積、特にキャパシタの面積が削減できるようなパラメータについてシミュレーションを通して再検討した。その結果、ソースフォロアによるフィードバック方式を採用することで、書き込み電位の線形性を向上させ、なおかつキャパシタの面積を十分の一以下に低減することができた。次に微細加工プロセスとして、トンネル酸化層部とフローティングゲートの段差を平坦化法として、これまでのサイドウォール法に代えてレジイストエッチバック法を採用した。実際に集積回路を作製し、その測定の結果、MOSデバイスの歩留まりが飛躍的に向上したことが確認できた。また、TFTやキャパシタの特性についても改善が見られ、アナログメモリデバイスの高集積化実現への基本方針が確立された。

东北大学电信研究所泽田教授小组开发的SDAM（开关扩散模拟存储器）器件是一种将浮栅电势存储为模拟值的器件。 SDAM器件由具有浮置栅极的MOS器件、带有隧道结的浮置栅极的电荷注入（排出）部分以及控制MOS器件上浮置栅极部分的电荷扩散的TFT（薄膜晶体管）组成），并已应用于神经网络和联想记忆的集成。在本研究中，我们首先通过仿真重新审视了传统SDAM器件的参数，包括那些可以减小器件面积，特别是电容器面积的参数。结果，通过采用使用源极跟随器的反馈方法，可以提高写入电位的线性度，并将电容器的面积减少到十分之一以下。接下来，作为微加工工艺，我们采用抗蚀剂回蚀方法代替传统的侧壁方法来平坦化隧道氧化层和浮栅之间的台阶。通过实际制造集成电路并对其进行测量，我们能够确认MOS器件的成品率得到了显着提高。 TFT和电容器的特性也得到了改善，并确立了实现高度集成的模拟存储器件的基本方针。