■体裁:A4版206ページ
■発刊:2002/02/28
■ISBNコード:4-89808-035-9

話題のMRAM技術を解説

編集委員
猪俣浩一郎/東北大学
田原修一/日本電気
有本由弘/富士通研究所

執筆者
宮﨑照宣/東北大学
猪俣浩一郎/東北大学
齋藤好昭/東芝
小林和雄/富士通研究所
松山公秀/九州大学
荒木悟/TDK
中谷功/物質・材料研究機構
松寺久雄/日本電気
田原修一/日本電気
Saied Tehrani/Motorola
Mark DeHerrera/Motorola
Mark Durlam/Motorola
Brad N. Engel/Motorola
Nick D. Rizzo/Motorola
Jon M. Slaughter/Motorola
作井康司/東芝セミコンダクター社
有本由弘/富士通研究所
石原宏/東京工業大学
安藤功兒/産業技術総合研究所

※所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

【目次】
第1章　　半導体技術者でも理解できる磁性体の基礎物理
1.金属の強磁性【猪俣浩一郎】
　1.1　概論
　1.2　強磁性とは
　1.3　磁気モーメントの担い手
　1.4　強磁性のバンド理論
　1.5　スレーターポーリング曲線
　1.6　磁気異方性
2.ヒステリシス曲線
　2.1　概論
　2.2　磁区
　2.3　磁壁
　2.4　磁化過程
　2.5　超常磁性
　2.6　アステロイド曲線
3.強磁性スピンの動力学
　3.1　スピンの首振り運動
　3.2　スピン共鳴と磁化回転速度

第2章　　TMR・GMR磁性素子技術
　2.1　　TMR・GMR磁性素子技術
　2.1.1　　GMR・TMR素子の材料設計と基本性能【齋藤　好昭】
　　1.概論
　　2.GMR・TMR素子のセル構造
　　3.GMR・TMRの原理と特性
　　3.1　GMRの原理
　　3.2　TMRの原理
　　3.3　GMR,　TMRの特性
2.1.2　　TMRの材料特性と形状効果【小林　和雄】
　1.磁性材料依存性
　2.絶縁層形成方法
　3.熱処理効果
　4.絶縁層材料による違い
　5.バイアス電圧依存性
　6.ハーフメタリック材料
　7.低抵抗化
　8.形状効果
2.1.3　　スピン反転技術【松山　公秀】
　1.スピン反転によるMRAM機能動作
　2.スピン反転特性とMRAM動作性能
2.2　　TMR・GMR素子の製造方法(磁性膜・トンネル膜)
2.2.1　　酸化膜・磁性膜の製造法【荒木　　悟】
　1.酸化膜製造法
　1.1　概論
　1.2　酸化膜抵抗とMR変化率
　1.3　純酸素酸化法
　1.4　オゾン酸化法
　1.5　ラジカル酸化法
　1.6　プラズマ酸化法
　1.7　酸化方法の比較
　2.磁性膜製造法
　2.1　概論
　2.2　古典的なスパッタ法
　2.3　最新スパッタ技術
　2.4　イオンビーム堆積(IBD)技術
　2.5　成膜エネルギによる多層膜微細構造・磁気特性の差異
　2.6　次世代に向けての課題
2.2.2　　微細加工技術【中谷　　功】
　1.磁性体の微細加工技術の概要
　2.三次元微細加工技術
　3.光リソグラフィ技術
　4.電子線描画技術
　5.エッチング法およびイオンミリング法
　6.リフトオフ法およびメッキ法
2.3　　GMR・TMR素子の評価方法【松寺　久雄】
　1.電気特性評価手法
　1.1　概論
　1.2　MR特性評価装置
　1.3　静電気対策
　1.4　MR特性評価
　1.4.1　測定サンプル
　1.4.2　GMR/TMR素子の特性評価
　1.5　アステロイドカーブ評価
　2.磁気特性評価
　3.信頼性

第3章　　MRAMの現状
3.1　　MRAMの現状【田原　修一】
　1.はじめに
　2.MRAMの原理
　2.1　セル構造
　2.2　書き込み
　2.3　読み出し
　3.予想されるMRAMの性能
　3.1　概要
　3.2　速度
　3.3　消費電力
　3.4　書き換え耐性
　4.MRAM応用
　4.1　社会的要請
　4.2　技術的要請
　4.3　他メモリとの特性比較
　5.MRAM実用化への課題
　5.1　プロセス技術
　5.2　素子特性のバラつき
　5.3　微細化
　6.まとめ
3.2　　256kb MRAM【Saied　Tehrani,Mark　DeH
errera,Mark　Durlam,Brad　N.　Engel,Nick　
D.Rizzo,and　John　M.Slaughter】
　1.INTRODUCTION
　2.MAGNETIC　MEMORY　CELL　MATERIALS
　3.FUNDAMENTALS　OF　MRAM　PROGRAMMING
　4.INTEGRATION　AND　CIRCUIT　DEMONSTRATIO
N
　5.CONCLUSION
　6.ACKNOWLEDGMENTS
3.3　　MRAMの将来【猪俣浩一郎】
　1.概論
　2.素子抵抗
　3.信号電圧
　4.書き込みパワー
　4.1　反磁界低減素子構造
　4.2　スピン注入による磁化反転
　5.ビット間相互作用
　6.アーキテクチャ

第4章　　不揮発性メモリLSIの現状と将来【作井　康司】
4.1　　FLASH
　1.はじめに
　2.フラッシュメモリとは
　2.1　基本的なメカニズム
　2.2　書き込み/消去方法
　2.3　フラッシュメモリの理論的な原理
　2.3.1　チャネルホットエレクトロン注入現象
　2.3.2　トンネル現象
　3.半導体不揮発性メモリの分類
　3.1　概要
　3.2　AND型
　3.3　DINOR型
　4.NOR型とNAND型の比較
　4.1　概要
　5.NAND型フラッシュメモリ技術
　5.1　NAND型フラッシュメモリの回路構成
　5.2　NAND型フラッシュメモリの高集積セル技術
　5.3　NAND型フラッシュメモリの基本動作
　5.4　フローティング書き換え禁止技術
　5.4.1　フローティング消去禁止方式
　5.4.2　フローティング書き込み禁止方式
　5.5　ビットごとベリファイ技術
　5.6　ステップ・アップ書き込み方式
　5.7　ビット線シールド技術
　6.256MビットNAND型フラッシュメモリ技術
　7.おわりに
4.2　　FeRAM(強誘電体メモリ)【有本　由弘】
　1.はじめに
　2.FeRAMとは
　2.1　概論
　2.2　データ書き込み方法
　2.3　データ読み出し方法
　2.4　データ保持時間
　2.5　書き換え回数
　3.FeRAMの現状と将来
　3.1　キャパシタ材料
　3.2　キャパシタ構造
　3.3　セル構成
　3.4　FeRAM回路
　3.5　これからのFeRAM
　4.FeRAMのアプリケーション
　4.1　概要
　4.2　スマートカード
　4.3　バックアップが不要なメモリ
　4.4　新しい応用
　5.まとめ
4.3　　次世代FeRAM【石原　　宏】
　1.次世代FeRAMの特徴
　2.新しい集積回路の提案
　2.1　単一トランジスタセル型デジタルメモリ
　2.2　論理LSIの高機能化
　2.3　ニューラルネットワーク用シナプスデバイス
　3.次世代FeRAM作製の現状と問題点
　3.1　強誘電体ゲートFETの問題点
　3.2　材料ならびにデバイス構造の最適化
　3.3　強誘電体ゲートFET作製の現状
　3.3.1　バッファ層にSiO2を用いたMFMOS-FET
　3.3.2　MFIS構造の作製
　3.4　機能分離1T2C型メモリ
　3.4.1　セル構造と基本動作
　3.4.2　実験結果
　4.今後の展望

第5章　MRAMへの期待【安藤　功兒】