「CTF：Charge Trap Flash」と呼ぶ新構造のNAND型フラッシュ・メモリーが注目を集めている（図1）。既存の浮遊ゲート構造に置き換わるNAND型の新構造として，韓国Samsung Electronics Co., Ltd.が実現したためである。32GビットのCTF構造のNAND型を2006年9月に開発した。CTFの導入によって，同社はNAND型の微細化を20nm世代まで持続し，容量を256Gビットまで高められるとする。

メタル・ゲートやhigh-k絶縁膜を導入

　CTFのセル材料は，メタル・ゲートや高誘電率（high-k）絶縁膜を導入した「TANOS（TaN-AlO-Nitride-Oxide-Silicon）」を使う（図1（b））。Samsungはここ数年間，CTFを浮遊ゲートの後継に位置付け，既存のNAND型と同じペースで大容量化するために多値化技術の開発に注力してきた。

　CTFの特徴は二つある。第1に，浮遊ゲートに比べて微細化しやすい。SiN膜に電荷を蓄えるために，隣接セル間の干渉が生じにくいことによる。第2に，既存のNAND型の周辺回路を変えずに済む。データ書き込みと消去に浮遊ゲートと同じファウラー・ノルドハイム（FN）トンネリング方式を採用し，印加電圧も同等にできるためである。これに対し，CTFと同様にSiN膜に電荷を蓄積する米Spansion Inc.の「MirrorBit」は，多値化せずに多ビット化できるホット・エレクトロン注入方式を取る。

　Samsungは，浮遊ゲート構造をCTF構造へ全面的に切り替えるための試金石として，40nm世代でCTF構造に移行すると見られる。今後は「CTFの量産性を評価する段階へ移る」（同社）という。（大下 淳一）

NAND型フラッシュ・メモリーの「微細化の壁」を新構造のセルで乗り越える
図1　NAND型フラッシュ・メモリーの「微細化の壁」を新構造のセルで乗り越える
（a）「CTF」の導入によって，NAND型の2倍/年の容量増大ペースを40nm世代以降も維持する。（b）CTFは，浮遊ゲート構造のセルの微細化に伴う問題を解消する。本誌2006年4月号のpp.42-49を参照。韓国Samsung Electronics Co., Ltd.のデータを基に本誌が作成。