| 講演名 | 2018-12-07 FiCCを用いたCMOS互換な超低消費電力不揮発性メモリ素子の特性測定回路の設計と試作 田中 一平(立命館大), 宮川 尚之(立命館大), 木村 知也(立命館大), 今川 隆司(立命館大), 越智 裕之(立命館大), |
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| 抄録(和) | 本稿では,低廉な通常のCMOSプロセスで製造でき,かつ,書き込みや消去に必要な電流が極めて小さい不揮発性メモリ素子と,その特性測定用回路を提案する. 近年,オンチップ太陽電池を用いたマイクロエナジーハーベスティングにより半永久的に電力を自給自足できるセンサチップの研究が行われているが,このようなセンサチップでは夜間にデータを保持する不揮発性メモリが不可欠である. 本稿では,メタルフリンジキャパシタの一種である,Fishbone-in-Cage Capacitor (FiCC) とNMOSトランジスタを組み合わせ,フラッシュメモリ素子のダブルゲート構造をCMOSプロセス互換で実現したメモリ素子を提案する. また,書き込みも消去もFNトンネリングで行うことで消費電流を抑えることの実現可能性を明らかにするべく,リングオシレータを用いて閾値電圧を測定する回路を考案し,これを用いた測定を行った. その結果,5Vの書き込み電圧を10秒間印加すれば閾値電圧が3V程度まで上昇することや,書き込み後は1日程度の保持が可能であること,並びに300回程度の書き込み消去操作では特性がほとんど劣化しないことが示された. |
| 抄録(英) | This report proposes a new non-volatile memory element that can be fabricated with a standard CMOS process, and that can be programmed and erased without large supply current, as well as a characteristics measurement circuit for it. In recent years, self-powered sensor chips using micro energy harvesting based on on-chip solar cells have been studied. For such sensor chips, however, non-volatile memory is indispensable to retain the data during night time. We propose a new memory element that consists of Fishbone-in-Cage Capacitor (FiCC) and an NMOS to realize the double-gate structure of flash memory without using dedicated fabrication processes. We also developed a circuit for measuring the threshold voltage of the memory element to clarify the feasibility of using FN tunneling for programming and erasing operations to reduce the supply current. We observed that threshold voltage shifts to 3V by applying 5V programming voltage for 10 sec, and it remains for a day. We also noted that only a little degradation appears after 300 program-erase cycles. |
| キーワード(和) | フラッシュメモリ / メタルフリンジキャパシタ / マイクロエナジーハーベスティング / 閾値電圧測定 |
| キーワード(英) | flash memory / metal-fringe capacitor / micro energy harvesting / threshold voltage measurement |
| 資料番号 | VLD2018-65,DC2018-51 |
| 発行日 | 2018-11-28 (VLD, DC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD / DC / CPSY / RECONF / CPM / ICD / IE / IPSJ-SLDM / IPSJ-EMB / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2018/12/5(から3日開催) |
| 開催地（和） | サテライトキャンパスひろしま |
| 開催地（英） | Satellite Campus Hiroshima |
| テーマ（和） | デザインガイア2018 -VLSI設計の新しい大地- |
| テーマ（英） | Design Gaia 2018 -New Field of VLSI Design- |
| 委員長氏名（和） | 峯岸 孝行(三菱電機) / 福本 聡(首都大東京) / 中野 浩嗣(広島大) / 本村 真人(北大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 日高 秀人(ルネサス エレクトロニクス) / 浜本 隆之(東京理科大) / 田宮 豊(富士通研) / 渡辺 晴美(東海大) / 井上 弘士(九大) |
| 委員長氏名（英） | Noriyuki Minegishi(Mitsubishi Electric) / Satoshi Fukumoto(Tokyo Metropolitan Univ.) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Hideto Hidaka(Renesas) / Takayuki Hamamoto(Tokyo Univ. of Science) / Yutaka Tamiya(Fujitsu Laboratories) / 渡辺 晴美(東海大) / 井上 弘士(九大) |
| 副委員長氏名（和） | 戸川 望(早大) / 高橋 寛(愛媛大) / 入江 英嗣(東大) / 三吉 貴史(富士通研) / 柴田 裕一郎(長崎大) / 佐野 健太郎(理研) / 武山 真弓(北見工大) / 永田 真(神戸大) / 木全 英明(NTT) / 児玉 和也(NII) |
| 副委員長氏名（英） | Nozomu Togawa(Waseda Univ.) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Takashi Miyoshi(Fujitsu) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) / Kentaro Sano(RIKEN) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech.) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Hideaki Kimata(NTT) / Kazuya Kodama(NII) |
| 幹事氏名（和） | 新田 高庸(NTT) / 小平 行秀(会津大) / 金子 晴彦(東工大) / 新井 雅之(日大) / 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) / 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) / 中村 雄一(豊橋技科大) / 赤毛 勇一(NTTデバイスイノベーションセンタ) / 橋本 隆(パナソニック) / 夏井 雅典(東北大) / 河村 圭(KDDI総合研究所) / 高橋 桂太(名大) / 柴田 誠也(NEC) / 密山 幸男(高知工科大) / 北村 崇師(産総研) / 高瀬 英希(京大) / 田中 清史(北陸先端大) / 早川 栄一(拓殖大) / 久住 憲嗣(九大) / 近藤 正章(東大) / 塩谷 亮太(東大) / 田中 美帆(富士通研) / 長谷川 揚平(東芝メモリ) |
| 幹事氏名（英） | Koyo Nitta(NTT) / Yukihide Odaira(Aizu Univ.) / Haruhiko Kaneko(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Kazuya Tanigawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) / Yuichi Akage(NTT) / Takashi Hashimoto(Panasonic) / Masanori Natsui(Tohoku Univ.) / Kei Kawamura(KDDI Research) / Keita Takahashi(Nagoya Univ.) / Seiya Shibata(NEC) / Yukio Mitsuyama(Kochi Univ. of Tech.) / 北村 崇師(産総研) / 高瀬 英希(京大) / 田中 清史(北陸先端大) / 早川 栄一(拓殖大) / 久住 憲嗣(九大) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Ryota Shioya(Univ. of Tokyo) / 田中 美帆(富士通研) / Yohei Hasegawa(Toshiba Memory) |
| 幹事補佐氏名（和） | / / 伊藤 靖朗(広島大) / 津邑 公暁(名工大) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 木村 康男(東京工科大) / 中澤 日出樹(弘前大) / 寺迫 智昭(愛媛大) / 伊藤 浩之(東工大) / 柘植 政利(ソシオネクスト) / 廣瀬 哲也(神戸大) / 早瀬 和也(NTT) / 松尾 康孝(NHK) / 岩崎 裕江(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | / / Yasuaki Ito(Hiroshima Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Yasuo Kimura(Tokyo Univ. of Tech.) / Hideki Nakazawa(Hirosaki Univ.) / Tomoaki Terasako(Ehime Univ.) / Hiroyuki Ito(Tokyo Inst. of Tech.) / Masatoshi Tsuge(Socionext) / Tetsuya Hirose(Kobe Univ.) / Kazuya Hayase(NTT) / Yasutaka Matsuo(NHK) / Hiroe Iwasaki(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Component Parts and Materials / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Committee on Image Engineering / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology / Special Interest Group on Embedded Systems / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | FiCCを用いたCMOS互換な超低消費電力不揮発性メモリ素子の特性測定回路の設計と試作 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design and fabrication of characteristics measurement circuit for CMOS-compatible ultra-low-power non-volatile memory element using FiCC |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | フラッシュメモリ / flash memory |
| キーワード(2)（和/英） | メタルフリンジキャパシタ / metal-fringe capacitor |
| キーワード(3)（和/英） | マイクロエナジーハーベスティング / micro energy harvesting |
| キーワード(4)（和/英） | 閾値電圧測定 / threshold voltage measurement |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 田中 一平 / Ippei Tanaka |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 宮川 尚之 / Naoyuki Miyagawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 木村 知也 / Tomoya Kimura |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 今川 隆司 / Takashi Imagawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 越智 裕之 / Hiroyuki Ochi |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 発表年月日 | 2018-12-07 |
| 資料番号 | VLD2018-65,DC2018-51 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | VLD-334,DC-335 |
| ページ範囲 | pp.183-188(VLD), pp.183-188(DC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-11-28 (VLD, DC) |