1トランジスタ1キャパシタFRAMメモリセル技術開発に成功
〜ICカードの製品化にはずみ〜
当社はこのほど、FRAM(Ferroelectric Random Access Memory:強誘電体メモリ)の大容量化を実現する1トランジスタ1キャパシタ(以下、1T1C *1)メモリセル技術開発に成功いたしました。これにより、0.5ミクロンプロセスでメガビット級までの大容量FRAMの製品化が可能となり、多機能ICカードなどの大容量化要求にお応えいたします。
FRAMは、強誘電体膜を用いることにより、電源を切っても記憶情報が消えない不揮発性メモリです。SRAMやDRAMと同等レベルの高速読み出し・書込みが行え、フラッシュメモリの1万倍以上の高頻度書換えが可能です。現在入手可能なFRAMの主流は64キロビットと小容量で、メガビット級の大容量化が求められています。
従来の2T2Cのメモリセルに比べ、セル面積を約1/2と大幅に縮小した1T1C技術により、メガビット級のFRAMを実現いたしました。1T1C技術は、記憶情報として検出できる信号レベルが約半分以下となるため、安定動作させるための回路技術と、製造プロセス技術の確立が課題となっていました。これに対応するために、新たに、リファレンス回路技術(*2)を開発した他、安定した強誘電体膜を均一に得るために、強誘電体の結晶生成プロセスを改善(製造プロセス技術 *3)いたしました。
当社は、平成8年より米国ラムトロン社(注)(Ramtron International Co.)とFRAMの共同開発を行っており、平成10年6月の国際学会VLSIシンポジウムにラムトロン社と共同で、1T1C構成の1メガビットFRAMの試作結果を発表いたしました。製品化にあたり、強誘電体材料PZT(*4)の特性改善などを図り、昨年末には2T2C構成で256キロビットまでの製品を提供いたしました。
今後ますます拡大が見込まれる多機能ICカード市場の要求にお応えするため、プロセスの微細化を図り、FRAM製品の大容量化を積極的に進めてまいります。
【用語説明】
| *1: |
1T1Cメモリセル(1トランジスタ1キャパシターメモリセル)
ダミーセルとメモリセルとの電位差で"1"、"0"を判断する。ダミーセルとの電位差が小さいため、ノイズ発生を極力抑えた回路を施しています。2T2Cの場合は、セル内のキャパシタ間の電位差で6quot;1"、"0"を判断します。
|
| *2: |
リファレンス回路技術
| (1) |
セルに記憶させた"1""0"を判定するために、リファレンス(基準電位)発生回路にダミーセルを用い、かつ、そのダミーセルの特性変動を抑える動作モードを利用しています。
|
| (2) |
セル信号の検出感度を向上させるためにノイズの発生を抑えるように回路を工夫しています。
|
|
| *3: |
製造プロセス技術
(1)キャパシタ電極を改善し、特性安定化を図りました。
(2)結晶性を改善し、結晶密度の均一化を図りました。
|
| *4: |
PZT,Pb(Zr,Ti)O3(チタン酸ジルコン酸鉛)
分極現象(Zr/Ti原子が外部電界により結晶内を上下し、電気的中性からはずれること)によりデータの記憶保持がおこなわれます。ここで外部電界を取り去っても分極は保持されるため、不揮発性メモリとして動作します。
|
| 注) |
米国ラムトロン社(Ramtron International Co.)
| 社長 | : |
L. David Sikes |
| 住所 | : |
1850 Ramtron Drive, Colorado Springs, CO 80921
ラムトロン社は、1984年に世界で始めてメモリに強誘電体膜を採用し、
FRAM製品の設計、開発、販売を行っております。
|
|
【登録商標】
以 上
|