Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Technologische Highlights auf dem VLSI Symposium 2003

16.06.2003


An der diesjährigen VLSI Technologies und Circuits-Konferenz hat sich Infineon mit insgesamt fünf Vorträgen beteiligt, mit denen Ergebnisse der Weiterentwicklung von fortschrittlichen Halbleitern hervorgehoben wurden.


Neue Ergebnisse der erfolgreichen Entwicklung von zwei nichtflüchtigen Speichertechniken FeRAM (Ferro-electric Random Access Memory) und MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) wurden in drei Vorträgen vorgestellt. Zwei andere Vorträge befassten sich mit der Integration alternativer High-k-Dielektrika in neue Prozess-Technologien.

Die Titel und Kurzzusammenfassungen der Vorträge sind im Folgenden aufgelistet:

Paper 13-1 - Bitline/Plateline Reference-Level-Precharge Scheme for High-Density ChainFeRAM


Infineon, Toshiba
Dieser Vortrag beschreibt wesentliche Schaltungsmerkmale für die weitere Optimierung der Chain-FeRAM-Chip-Architektur. Diese Architektur erlaubt die Realisierung von hohen Speicherdichten auf sehr kleiner Chipfläche bei extrem geringer Stand-by-Leistungsaufnahme. Die präsentierten neuen Schaltungsmerkmale führen zu deutlich höheren Signalabständen, höheren Ausbeuten und verbesserter Zuverlässigkeit. Dies wird u.a. durch ein Leitungstreiber-Schema mit Three-Level-Plate-Struktur zur Reduzierung der Stressbelastungen des Gatter-Oxids und durch ein kapazitives Abgleich-Schema für höhere Signalabstände erreicht. Die FeRAM-Schaltungsstrukturen wurden in einen 32-Mbit-Chain-FeRAM-Chip implementiert, einer gemeinsamen Entwicklung von Toshiba Corp., Japan, und Infineon Technologies.

Paper 2-4 – A 0.18 µm Logic-based MRAM Technology for High Performance Nonvolatile Memory Application

Infineon, IBM
In diesem Vortrag wurde die Fertigung eines 128-Kbit-MRAM-Speicherchips mit der weltweit kleinsten MRAM-Speicherzelle von nur 1,4 Quadratmikrometer präsentiert. Der nichtflüchtige Speicherchip wurde in einem 0,18-µm-Standard-Logikprozess mit drei Kupfer-Metallisierungsebenen und einer 1T1MTJ (1 Transistor-/1 Magnetic-Tunnel-Junction-Architektur) gefertigt. Fortgesetzte Untersuchungen an dem Test-Array zeigten eine ausgezeichnete Lebensdauer – auch nach 630 Millionen Schreibzyklen konnten keine Qualitätsverluste festgestellt werden.

Paper 16-4 - A High-Speed 128Kbit MRAM Core for Future Universal Memory Applications

Infineon, IBM
Dieser Vortrag stellte eine schnelle, symmetrische Sensing-Architektur mit komplementären Referenzzellen und konfigurierbaren Last-Schaltungen vor. Die Extrapolation der Messergebnisse an dem oben beschriebenen 128-Kbit-Testchip bzw. den Testaufbauten lässt sehr schnelle Random-Zugriffszeiten erwarten: 5 ns für einen Lese-Zugriff und weniger als 5 ns für einen Schreib-Impuls. Diese Ergebnisse unterstreichen das hohe Leistungsvermögen der 1T1MTJ-Architektur der MRAM-Technologie.

Paper 12A-1 – Direct Measurement of the Inversion Charge in MOSFETs; Application to Mobility Extraction in Alternative Gate Dielectrics

Infineon, IBM, IMEC, KU Leuven, International Sematech, Institut für Halbleitertechnik TU-Darmstadt
Die weitere Skalierung von MOSFETs mit alternativen Gate-Dielektrika ist durch eine deutliche Reduzierung der Ladungsträgerbeweglichkeit gekennzeichnet. Konventionelle Messtechniken zur Erfassung der Ladungsträgerbeweglichkeit und zur Untersuchung der Ursachen sind nicht auf FETs (Feld Effekt Transistoren) mit alternativen Gate-Dielektrika anwendbar, da die Messungen durch starken Ladungseinfang beeinträchtigt werden. Der Vortrag beschreibt das so genannte Inversion Charge Pumping (ICP) als eine neue alternative Messmethode, um die „echte” Ladungsdichte im Inversionskanal bei n-Kanal-FETs zu bestimmen. Dieses Verfahren wurde eingesetzt, um die Ladungsträgerdichte in FETs mit konventionellen und Dual-Layer-Gate-Dielektrika (SiO2/HfO2) exakt zu messen.
Dabei konnte gezeigt werden, dass der Ladungseinfang (Trapping) und die Netto-Ladungsdichte in den n-Kanal-MOSFETs nicht die primäre Ursache für die starke Abnahme der Ladungsträgerbeweglichkeit sind. Die neue Messmethode und die entsprechenden Messergebnisse bezüglich Ladungsträgerbeweglichkeit und -einfang stellen einen wesentlichen Schritt bei der Integration von neuen alternativen Dielektrika in künftige CMOS-Chip-Technologien dar.

Paper 12A-3 – Dynamics of Threshold Voltage Instability in Stacked High-k Dielectrics: Role of the Interfacial Oxide

Infineon, IBM, IMEC, International Sematech, KU Leuven
Um die hohen Anforderungen bei der Miniaturisierung künftiger Chip-Generationen erfüllen zu können, wird mit Nachdruck an der Erforschung und Entwicklung alternativer Gate-Dielektrika als Ersatz für das konventionelle Silizium-Oxid gearbeitet. Bisher konnte gezeigt werden, dass die beobachtete Instabilität der Schwellspannung bei Dual-Layer-Gate-Anordnungen (SiO2/HfO2) auf bestehende Substrat-Defekte im Gate-Aufbau und damit zusammenhängende Lade- bzw. Entladungsvorgänge zurückgeführt werden können. Der Vortrag zeigt, dass die Instabilität der Schwellspannung von Gate-Dielektrika aus Hafnium-Oxid (HfO2) durch dynamische Effekte beim Elektroneneinfang bedingt wird, der durch HfO2 -Substrat-Defekte bestimmt wird. Aus diesem Grund hängt die gemessene Höhe der Instabilität ganz wesentlich vom Gate-Leckstrom, dem elektrischen Feld, der Gitter-Temperatur und dem Zeitverhalten der benutzen Messanordnung ab. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Dicke des Grenzflächenoxids ebenfalls die Mechanismen der Lade- und Entladungsvorgänge durch die HfO2 -Substrat-Defekte beeinflusst. Wird die Dicke des Grenzflächenoxids reduziert, dann trägt der Ladungseinfang durch den elektronischen Tunneleffekt ebenfalls zu den Instabilitätseffekten bei. Der Substrat-bedingte Ladungseinfang der HfO2-Layer muss also gesteuert werden, damit die Instabilität der Schwellenspannung bei der Integration von hochisolierenden Dielektrika in künftige CMOS-Prozesse nicht zu Problemen führt.

Reiner Schoenrock | Infineon
Weitere Informationen:
http://www.infineon.com

Weitere Berichte zu: Ladungsträgerbeweglichkeit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Operatortheorie im Fokus
20.07.2017 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0
18.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie