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2004 년 9 월 16 일
토토 사이트.
Elpida Memory Co., Ltd.

65nm 이후 DRAM 용 새로운 MIM 레드불토토 개발

탄탈 룸 펜 독 사이드 및 니오피움 펜 독 사이드는 저온 공정과 고 유전 상수를 달성하기 위해 적층되었습니다.

HITACHI (사장 : Shoyama Etsuhiko/Heencialinafter, Hitachi)와 Elpida Memory (사장 및 CEO : Sakamoto Yukio, Elpida, Elpida)는 65nm 이하의 기술 노드로 기가비트 드람을 만들 것이라고 발표했습니다 (dynamicrandomaccessMemory)를 실현하기 위해 새로운 MIM (금속 절연 금속) 레드불토토가 실현되고 있습니다.*1). 새로운 레드불토토는 현재 생성물과 새로운 물질 인 Niobium Pentoxide 필름에 사용되는 탄탈 러 독수 필름의 라미네이트 필름을 사용하며 공정 온도를 낮추고 이전에 MIM 레드불토토의 도전이었던 유전 상수를 증가시키는 데 성공했습니다. 이를 통해 레드불토토 특성의 악화를 억제하고 고품질 MIM 레드불토토를 형성 할 수 있습니다. 이 기술은 기가비트 세대를위한 DRAM을 실현하는 것을 목표로하는 핵심 기술이 될 것으로 예상됩니다.

컴퓨터를 포함한 디지털 정보 장치의 주요 메모리로 사용되는 DRAM은 메모리 요소의 높은 통합 및 소형화와 함께 레드불토토의 용량을 보장하기 위해 다양한 기술 혁신을 겪었습니다. Hitachi와 Elpida는 64 메가 비트 및 이후 DRAM 레드불토토의 용량 성 단열 필름으로서 실리콘 산화물 필름보다 높은 유전 상수를 갖는 탄탈륨 펜 독드 필름을 처음으로 도입하여 미세한 메모리 장치와 용량을 양립 할 수 있도록합니다.*2. 미래에는 소형화가 더욱 발전 할 것이며, 기술 노드가 65nm 미만인 기가비트 생성 드람은 용량을 높일 수있는 MIM 레드불토토를 채택하는 데 필수적입니다. 그러나, 전류 탄탈 펜 독드를 MIM 레드불토토로 사용할 때, 필름의 결정화 열처리 온도는 높기 때문에 (약 700 ℃), 하부 전극이 산화되고 레드불토토 특성이 악화된다는 점에서 큰 문제가 발생한다. 따라서, MIM 레드불토토를 실현하기 위해서, 공정 온도 감소 및 유전 상수를 동시에 만족시키는 새로운 정전성 절연 필름을 개발하는 것이 필수적이었다.

이러한 배경으로 인해 Hitachi Central Research Institute와 Elpida는 저온 및 높은 유전 상수 공정을 달성하는 MIM 레드불토토를 공동으로 개발했습니다. 개발 기술의 개요는 다음과 같습니다.

탄탈 룸 펜 옥사이드 및 니오피움 펜 옥사이드 필름의 라미네이트 필름 :
필름의 결정화 온도는 탄탈륨 펜 옥사이드의 결정화 온도보다 낮으며, 500 ℃에서 열처리 될 때, Niobium 펜 옥사이드는 저온 안정기로 결정화되며, 우리는 탄탈 룸 펜타이드 및 펜 옥수이드의 라미네이팅된 필름으로 구성된 용량 성 단열 필름을 발전시켰다. 육각형 니오피움 펜 옥사이드는 육각형 탄탈 펜 독수 및 격자 상수입니다*3| 거의 동일하여 매우 안정적인 라미네이트 필름을 달성 할 수 있습니다.
공정 달성 저온 :
Niobium Pentoxide 필름에 탄탈륨 펜 옥사이드 필름을 쌓아서, 펜 독수리의 결정화 온도는 기존의 것보다 200 ℃ 이상으로 500 ℃로 감소 될 수있다. 이 저온은 레드불토토 형성 공정 동안 하부 전극의 산화를 억제하여 레드불토토 특성의 악화를 방지 할 수있게한다.

새로 개발 된 용량 성 단열 필름은 현재 제품에 사용되는 탄탈륨 펜 독드와 동일한 누설 전류를 갖는다*4, 유전 상수를 유지하는 동안*5약 두 배나 증가하여 메모리 장치의 신뢰성이 증가합니다. 또한, 기존의 탄탈륨 펜 독드 형성 장치는 새로운 용량 성 단열 필름을 형성하는 데 사용될 수 있으므로 제조 비용 측면에서 유리하게 만듭니다. 앞으로 우리는 대량 생산 공정을 준비 할 때 전기 성능의 품질과 신뢰성을 향상시킬 계획입니다.
이 결과는 2004 년 9 월 15 일부터 도쿄에서 개최 된 고형 상태 장치 및 재료에 관한 국제 회의 인 SSDM (International Conference on Solid State Devices and Materials)에서 17 일에 발표되었습니다.

용어

*1	MIM 레드불토토 : MIM (금속 : 용량 성 단열재 : 금속) 레드불토토. DRAM 저장 작업을 담당하는 금속 전극Metal)를 사용하는 레드불토토. 전극 계면에서의 기생 커패시턴스는 0으로 감소 될 수 있기 때문에, 실리콘을 전극으로 사용하는 기존 레드불토토에 비해 증가 할 수있다.
*2	현재 DRAM 제품은 MIS를 사용합니다 ((금속) : 정전 절연기 : 반도체) 레드불토토 및 Hitachi Elpida는 정형 펜 독드를 용량 성 절연 필름으로 사용합니다.
*3	격자 상수 : 결정을 구성하는 원자 사이의 거리는. 라미네이트 필름의 격자 상수가 가까워지면, 상부 층 필름의 결정도는 하부 층 필름의 결정도에 더 취약해진다.
*4	누출 전류 : 누출 전류가 낮을수록 레드불토토에 저장된 전하가 더 길어질 수 있으며, 이는 DRAM 새로 고침 시간이 길어질수록 장점이 높아질 수 있습니다.
*5	유전 상수 : 유전 상수가 높을수록 레드불토토에 전하가 저장 될 수 있습니다.

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