• 제목/요약/키워드: ferroelectric gate random access memory

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비휘발성 메모리용 대체 강유전체 박막 (Ferroelectric Thin Film as a substitute for Non-volatile Memory)

  • 김창영;장승우;우동찬;남효덕;이희영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.509-512
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    • 1999
  • Ferroelectric Sr$_2$(Nb, Ta)$_2$O$_{7}$(SNTO), La$_2$Ti$_2$O$_{7}$(LTO) thin films were prepared by sol-gel processes. SNTO, LTO thin films were spin-coated on Pt/TiO$_2$/SiO$_2$/Si(100). Pt/Ti/SiO$_2$/Si(100). PT/ZrO$_2$/SiO$_2$/Si(100) substrates. After multiple coating, dried thin films were heat-treated for decomposition of residual organics and crystallization. Dielectric and other relevant electrical properties were measured and the results showed a little possibility in ferroelectric gate random access memory devices.ces.

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Ferroelectric Gate Field Effect Transistor용 $Sr_2(Nb,Ta)_2O_7$박막 ($Sr_2(Nb,Ta)_2O_7$ Thin Films for Ferroelectric Gate Field Effect Transistor.)

  • 김창영;우동찬;이희영;이원재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.335-338
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    • 1998
  • Ferroelectric Sr$_2$(Nb,Ta)$_2$O$_{7}$ (SNTO) thin films were prepared by chemical solution deposition processes. SNTO thin films were spin-coated on Pt/Ti/SiO$_2$/(100)Si substrates. After multiple coating, dried thin films were heat-treated for decomposition of residual organics and crystallization. B site-rich impurity phase, i.e. [Sr(Nb,Ta)$_2$O$_{6}$], was found after annealing, where its appearance was dependent on process temperature indicating the possible reaction with substrate. Dielectric and other relevant electrical properties were measured and the results showed a little possibility in ferroelectric gate random access memory devices.s.s.

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Device characterization and Fabrication Issues for Ferroelectric Gate Field Effect Transistor Device

  • Yu, Byoung-Gon;You, In-Kyu;Lee, Won-Jae;Ryu, Sang-Ouk;Kim, Kwi-Dong;Yoon, Sung-Min;Cho, Seong-Mok;Lee, Nam-Yeal;Shin, Woong-Chul
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권3호
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    • pp.213-225
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    • 2002
  • Metal-Ferroelectric- Insulator- Silicon (MFIS) structured field effect transistor (FET) device was fabricated and characterized. Important issues to realize ferroelectric gate field effect transistor device were summarized in three sections. The choice of interlayer dielectric was made in the consideration of device functionality and chemical reaction between ferroelectric materials and silicon surface during fabrication process. Also, various ferroelectric thin film materials were taken into account to meet desired memory window and process compatibility. Finally, MFIS structured FET device was fabricated and important characteristics were discussed. For feasible integration of current device as random access memory array cell address schemes were also suggested.

Current Status and Prospects of FET-type Ferroelectric Memories

  • Ishiwara, Hiroshi
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제1권1호
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    • pp.1-14
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    • 2001
  • Current status and prospects of FET-type FeRAMs (ferroelectric random access memories) are reviewed. First, it is described that the most important issue for realizing FET-type FeRAMs is to improve the data retention characteristics of ferroelectric-gate FETs. Then, necessary conditions to prolong the retention time are discussed from viewpoints of materials, device structure, and circuit configuration. Finally, recent experimental results related to the FET-type memories are introduced, which include optimization of a buffer layer that is inserted between the ferroelectric film and a Si substrate, development of a new ferroelectric film with a small remnant polarization value, proposal and fabrication of a 1T2C-type memory cell with good retention characteristics, and so on.

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강유전성 물질을 이용한 Multi-level FeRAM 구조 및 동작 분석 (Multi-Level FeRAM Utilizing Stacked Ferroelectric Structure)

  • 공석헌;김준형;홍슬기
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.73-77
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    • 2023
  • 본 연구에서는 서로 다른 강유전성 물질을 활용하여 Multi-level FeRAM (Ferroelectrics random access memory) 소자에 대한 구조를 제시하였으며, 이를 검증하기 위해 Simulation을 통한 C-V 분석을 수행하였습니다. Multi-level 소자를 구현하기 위해 두 가지 서로 다른 물성을 가진 강유전체를 동일한 하부 전극 위에 나란히 증착하고, 이후 게이트 전극을 위에 올린 MFM (Multi-Ferroelectric Material) 구조를 제안하였습니다. 두 강유전체가 서로 다른 전압 조건에서 분극 현상 (Polarization)을 나타내는 것을 바탕으로, 두 개의 물질 중 한 개만 polarization 되었을 때와 두 개 모두 polarization 되었을 때의 상황을 C-V peak 분석을 통해 확인하여 Multi-level 동작을 구현할 수 있음을 확인하였습니다. 더불어, 제시한 구조를 반도체 제조 공정을 활용하여 구현하는 방법을 공정 simulation을 통해 검증하였습니다. 이러한 결과는 하나의 메모리 셀에서 여러 상태 값을 저장할 수 있음을 의미하며, 이는 메모리의 집적도를 크게 향상시킬 수 있는 새로운 구조체로서의 가능성을 의미합니다.

유기 강유전 박막의 종이기판 응용가능성 검토 (Experimental study on the Organic Ferroelectric Thin Film on Paper Substrate)

  • 박병은
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.2131-2134
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    • 2015
  • 본 논문에서는 종이를 기판으로 사용하고 용액공정이 가능한 강유전체 메모리 소자의 제작 가능성을 검토하였다. 유기물 강유전체인 "폴리비닐리덴트리플루오르에틸렌" 용액을 하부전극이 형성된 종이기판 위에 스핀코핑 방법을 이용하여 도포하였다. 하부전극으로는 진공증착법을 이용하여 알루미늄을 증착하였고, 도포된 "폴리비닐리덴트리플루오르에틸렌" 용액은 열처리 과정을 통해 결정화하였다. 제작된 "폴리비닐리덴트리플루오르에틸렌" 박막은 주사 전자 현미경법(SEM), 원자간력 현미경(AFM)을 이용하여 박막의 단면 및 표면의 특성을 평가하였다. 전압에 따른 분극특성 측정을 통해, 종이기판 위에 형성된 "폴리비닐리덴트리플루오르에틸렌" 박막이 매우 훌륭한 강유전체 특성을 보여주고 있음을 확인하였다. 또한, 종이기판의 응용가능성을 검토하기 위하여, 실리콘 기판위에 제작한 "폴리비닐리덴트리플루오르에틸렌" 박막과의 비교에 있어서도 손색없는 강유전체 특성을 보여주고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 종이를 기판으로 이용하여 전자소자들을 제작 할 수 있음을 시사하며, 또한 용액공정으로 고밀도의 저렴한 강유전체 메모리 소자를 손쉽게 제작 할 수 있다는 것을 의미한다.

Preparation of the SBT Film on the LZO/Si Structure for FRAM Application

  • Im, Jong-Hyun;Jeon, Ho-Seung;Kim, Joo-Nam;Park, Byung-Eun;Kim, Chul-Ju
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.140-141
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    • 2007
  • To fabricate the metal-ferroelectric-insulator-semiconductor (MFIS) structure for the ferroelectric random access memory (FRAM) application, we prepared the ferroelectric $Sr_{0.9}Bi_{2.1}Ta_2O_9$ (SBT) and the insulator LaZrOx (LZO) thin films on the silicon substrate using a sol-gel method. In this study, we will investigate the feasibility of the SBT/LZO/Si structure as one of the promising gate configuration for the 1-transistor (1-T) type FRAM, by measurements of the electrical properties and the physical properties.

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SrBi$_2$Ta$_2$O$_9$ 박막에 있어서 Ar/C1$_2$가스의 비율 및 RF/DC Power Density의 변화에 따른 수직 식각의 특성연구 (Vortical Etching Characteristics of SrBi$_2$Ta$_2$O$_9$ thin Films Depending on Ar/Cl$_2$ Ratios and RF/DC Power Densities)

  • 황광명;이창우;김성일;김용태;권영석;심선일
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.49-53
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    • 2001
  • 유도결합형 플라즈마 (ICP-RIE) 장치를 이용하여 SBT ($SrBi_2Ta_2O_9$)/Si의 수직식각 실험을 하였다. 이와 같은 실험의 목적은 수직 단면구조의 강유전체 gate구조 및 capacitor 제조에 있어서 유효면적을 확보하고 parasitic effect를 최소화 하는 기술이 우수한 소자 특성을 얻기 위해 매우 중요한 기술이기 때문이다. $Ar/C1_2$를 반응가스로 사용하였으며 $Ar/C1_2$유량비를 각각 1, 0.8, 0.6, 0.4로 바꾸어 가면서 각 유량비에 대해 RF power를 700, 600, 500W로 변화시키는 동안 DC power를 각각 200, 150, 100, 50 W로 변화시키면서 식각 실험을 하였다. 식각조건 변화에 따른 수직 및 수평 식각율, 선택식각율, 감광막의 보호성, 리소그라피 조건에 따른 식각율 및 식각단면 구조의 특성, 식각율 변화에 따른 패턴 크기의 변화, SBT의 식각 단면 특성 등을 조사하였다. $Ar/C1_2$유량비가 0.8, RF power 700 W, DC power 200 W 일 때 식각속도는 1050 A/min으로 최적의 식각율을 확인하였다. 그리고 주사전자현미경의 관찰 결과 수 적도는 $82^{\circ}C$ 정도로 매우 양호함을 알 수 있었다.

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