FRAM向け新材料を開発、メモリ動作電圧が6割減に：150℃のプロセス温度で製膜可能（2/2 ページ）

産業技術総合研究所（産総研）と東京科学大学は、強誘電体メモリ（FRAM）に用いる新材料として「GaScN結晶」を開発した。金属添加物（Sc）の濃度を高めることで、杭電界を小さくした。これにより、従来の窒化物材料と比べメモリ動作に必要な電圧を60％も下げることができるという。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

150℃以下のプロセス温度で製膜可能

　従来に比べ低温プロセスで製膜ができるのも大きな特長の1つである。HfO₂系の強誘電体メモリを製作するには、一般的に400〜600℃以上の高温プロセスが必要となる。これに対し今回は、150℃以下のプロセス温度で製膜ができた。低温で処理できることから、AIチップなどの製造工程では、メモリセルとロジックセルを近い場所に配置することが可能となる。これによって接続するセル間の配線長が短くなるため、素子の電力消費も削減できるという。

　研究チームは今後、分極反転のメカニズムを解明したり、基板や電極との界面における強誘電性への影響などを調べたりして、早期実用化を目指す。さらに、GaScNの極薄膜化などにも取り組んでいく計画である。

　今回の研究成果は、産総研センシングシステム研究センターの上原雅人主任研究員や秋山守人首席研究員、平田研二主任研究員、Anggraini Sri Ayu主任研究員、山田浩志チーム長および、東京科学大学物質理工学院材料系の舟窪浩教授らによるものである。