酸化物半導体を用いた新しいDRAM技術を開発 キオクシア：南亜科技と共同開発

キオクシアは、酸化物半導体（InGaZnO）トランジスタを用いて新たなDRAM技術を開発した。オフ電流が極めて少なく、従来のDRAMに比べ消費電力を低減できるという。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

InGaZnOトランジスタの製造プロセスと構造を最適化

　キオクシアは2024年12月10日、酸化物半導体（InGaZnO）トランジスタを用いて新たなDRAM技術を開発したと発表した。オフ電流が極めて少なく、従来のDRAMに比べ消費電力を低減できるという。AI（人工知能）やポスト5G（第5世代移動通信）用サーバ、IoT（モノのインターネット）製品などに向ける。

縦型InGaZnOチャネルトランジスタの断面TEM像［クリックで拡大］ 出所：キオクシア

　OCTRAM（Oxide-Semiconductor Channel Transistor DRAM）と呼ぶ新たなDRAM技術は、台湾の南亜科技と共同開発した。OCTRAMは、縦型で円筒形に形成したInGaZnOトランジスタを、DRAMのセルトランジスタとして用いた。これにより、4F²レイアウトが可能となり、6F²レイアウトのDRAMに比べ、大容量化が期待できるという。

　さらに、InGaZnOトランジスタの製造プロセスと構造を最適化した。これにより、15μA/cellというオン電流と、1aA/cellという極めて少ないオフ電流を実現した。しかも、キャパシター上にInGaZnOトランジスタを形成するための「キャパシター1stプロセス」を採用したことで、キャパシターとInGaZnOトランジスタとの組み合わせを可能にした。

製作したInGaZnOトランジスタの電気特性（左がオン電流、右がオフ電流）［クリックで拡大］ 出所：キオクシア

試作したOCTRAMの鳥瞰SEM像［クリックで拡大］ 出所：キオクシア

　なお、今回の研究成果については、IEEEの電子素子に関する国際会議「IEDM 2024」（米国サンフランシスコで開催）で発表した。