製造后における电子局在注入による非対称パスゲートトランジスタを有する6トランジスタ型厂搁础惭とその読み出し时安定性の向上研究成果
製造后における电子局在注入による非対称パスゲートトランジスタを有する6トランジスタ型厂搁础惭とその読み出し时安定性の向上
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东京大学生产技术研究所
东京大学大学院工学系研究科
発表者:
竹内 健 准教授 东京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻
宮地 幸祐 特任助教 东京大学生产技术研究所
発表概要:
0.5VでのSRAM 動作に向けた低コスト技術の開発に成功した。0.5V動作の集積回路では消費電力を従来の約10分の1まで抑制できる可能性があるため、地球環境にやさしい低消費電力PC、モバイル端末機器といったグリーンITテクノロジーを実現することができる。
発表内容:
新エネルギー?産業技術総合開発機構(NEDO)の委託事業である極低電力回路?システム開発(グリーンITプロジェクト)において东京大学大学院工学系研究科 竹内健准教授のグループは半導体理工学センター(STARC)と共同でPCや携帯電話などに使われる集積回路の0.5V動作に向けた低コストSRAM技術を開発した。
図1に示すように、低电圧动作厂搁础惭(注1)セルにおいてデータの入出力を行うパスゲートトランジスタ(注2)は、データを読み出す际に流せる电流を少なくする必要があるが、书き込む际は多くする必要があるという矛盾した要求を突きつけられている。この矛盾を解决しようとするとパスゲートトランジスタを非対称にする必要があるが、従来の解决方法では追加の不纯物导入工程により製造コストが上がってしまう。そこで、図2に示すように本技术では製造工程后にパスゲートトランジスタの絶縁膜中に局所的に电子を注入することでパスゲートトランジスタを非対称にし、この问题を解决した。电子注入は特定の电圧を製造工程后に全ての厂搁础惭に同时に与えるだけという简単なもので、高価な製造工程の追加が不要である。さらに本技术は製造工程でトランジスタの特性がばらつくために厂搁础惭セルの安定性のバランスが崩れる问题もこの电子注入により自己修復させることが可能である。図3に示すように左右あるパスゲートトランジスタのどちらか一方にセルのバランスを修復するように自动的に电子が注入される。本技术により厂搁础惭の动作マージン(注3)が70%改善し、0.5痴という极低电圧动作が视野に入ってきた。动作电圧が0.5痴になれば现在の集积回路の消费电力を10分の1に削减できる可能性が出てくるが今まで低コストで0.5痴动作する厂搁础惭を実现するのが困难だった。本技术によって地球环境にやさしいグリーン滨罢テクノロジーの実现に一歩近づいた。
この成果は、2010 年6 月16 日に米国で開催されるVLSIシンポジウム(Symposium on VLSI Circuits)で発表される。
注意事项:
2010年6月16日ホノルルにて開催されるVLSIシンポジウム(Symposium on VLSI Circuits)(米国ハワイ時間6月16日14時45分から15時10分)にて発表されるため、公表は日本時間6月17日10時10分以降でお願いします。
问い合わせ先:
东京大学生产技术研究所
特任助教 宫地 幸祐
东京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻
准教授 竹内 健
用语解説:
注1 SRAM(Static Random Access Memory):
集積回路中で一般的に使われる記憶素子
注2 パスゲートトランジスタ:
SRAMセルにデータを入出力する役割を担うトランジスタ
注3 厂搁础惭の动作マージン:
SRAMが正常に動作するために必要な電圧の余裕(多いほど良い)

