| 講演抄録/キーワード |
| 講演名 |
2019-01-29 13:20
[招待講演]サブモノレイヤ法によるAlナノクラスタを埋め込んだ高信頼性強誘電体Hf0.5Zr0.5O2膜の開発 ○山口 直・張 田田・大森和幸・島田康弘・国宗依信・井手 隆・井上真雄・松浦正純(ルネサス エレクトロニクス) SDM2018-86 |
| 抄録 |
(和) |
Hf0.5Zr0.5O2(HZO)膜を不揮発性メモリ材料とした強誘電体メモリの開発成果を報告する. 本研究では, 10nmの薄膜HZO膜の中央にサブモノレイヤ法にて微量の金属Alを添加することでHZO膜の膜質が大きく改善することを発見した. 添加したAlはHZO膜中にてAlナノクラスタを形成し, HZO膜の結晶化アニール工程にて[001]配向を優先とする強誘電性HZO膜の結晶化が進む. 同時に結晶粒径が大きくなり, その結果, 結晶粒界を介したリーク電流が抑制されエンデュランスおよびリテンション特性が改善する. |
| (英) |
Highly reliable ferroelectric (FE) Hf0.5Zr0.5O2 (HZO) film with Al nanoclusters embedded by sub-monolayer doping technique is demonstrated for the first time. Al nanoclusters increase the remnant polarization (Pr) and reduce the voltage necessary for polarization switching. Furthermore, the program and erase endurance at the cycle of more than 250k and the Pr retention at 85ºC for 10 years are achieved. Al nanoclusters are formed by the partial oxidation of sub-monolayer metallic Al embedded in HZO films. Al nanoclusters enhance the large grain growth of orthorhombic-phase HZO during FE-HZO crystallization annealing. The reduction of grain boundaries caused by the large grain growth with Al nanoclusters effectively reduces the leakage current in the HZO film. As a result, reliability of the FE HZO film is significantly improved. |
| キーワード |
(和) |
強誘電体 / Hf0.5Zr0.5O2 / Alナノクラスタ / Al添加 / FeFETメモリ / / / |
| (英) |
Ferroelectric / Hf0.5Zr0.5O2 / Al nanocluster / Al doping / FeFET memory / / / |
| 文献情報 |
信学技報, vol. 118, no. 429, SDM2018-86, pp. 21-26, 2019年1月. |
| 資料番号 |
SDM2018-86 |
| 発行日 |
2019-01-22 (SDM) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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SDM2018-86 |