Forskere hos franske CEA-Leti har for første gang demonstreret en skalerbar hafnia-zirconia (HZO)-baseret ferroelektrisk kondensator integreret i BEOL (back-end-of-line) delen af FD-SOI teknologien i 22 nm halvledergeometri. Dette gennembrud repræsenterer en væsentlig fremgang for FeRAM hukommelsesteknologien og fremmer skalerbarheden i embeddede applikationer, og gør FeRAM til en konkurrencedygtig hukommelse for avancerede halvlederchips.
Nuværende embeddede FeRAM enheder er baseret på perovskite materialer, såsom PZT, der ikke er CMOS kompatible og ikke kan skaleres længere end til 130 nm noder. Opdagelsen af ferroelektriciteten i HfO2-baseret tyndfilm, der er CMOS kompatibel og skalerbar, åbner nye muligheder for embedded FeRAM, som tidligere R&D aktiviteter har påvist i 130 nm. Ved nu at udvide FeRAM til 22 nm FD-SOI noder banes vejen for hurtigere, mere energi- og kosteffektive hukommelsesløsninger i embeddede systemer som IoT, mobile enheder og edge computerteknik.
– FD-SOI waferteknologien er et velegnet match for FeRAM, som grundlæggende er den mest energieffektive hukommelsesteknologi på bitcelle-niveau”, forklarede Simon Martin og Laurent Grenouillet, der er de to hovedforfattere af indlægget på IEDM 2024 konferencen i San Francisco primo december. Deres indlæg har overskriften “Hf0.5Zr0.5O2 FeRAM Scalability Demonstration at 22nm FD-SOI Node for Embedded Applications”.
CEA-Leti er og har været en global leder inden for HfO2-baseret ferroelektrisk tyndfilm forskning siden 2018.
