Kioxia, OCTRAM(산화물 반도체 채널 트랜지스터 DRAM) 기술 개발

  • 2024년 12월 10일
  • KIOXIA Corporation

메모리 솔루션 분야의 세계적 선도업체인 Kioxia Corporation은 오늘 ON 전류가 높고 OFF 전류가 매우 낮은 산화물-반도체 트랜지스터로 구성된 새로운 유형의 4F2 DRAM인 OCTRAM(산화물-반도체 채널 트랜지스터 DRAM)의 개발을 발표했습니다. 이 기술은 InGaZnO(1) 트랜지스터의 초저 누설 특성을 활용하여 저전력 DRAM을 실현할 것으로 기대됩니다. 이 기술은 2024년 12월 9일 미국 캘리포니아주 샌프란시스코에서 개최된 IEEE 국제 전자소자 회의(IEDM)에서 최초로 발표되었습니다. 이 기술은 Nanya Technology와 Kioxia Corporation이 공동 개발했습니다. 이 기술은 AI, 포스트 5G 통신 시스템, IoT 제품을 포함한 다양한 응용 분야에서 전력 소비를 낮출 잠재력을 가지고 있습니다


OCTRAM은 실린더형 InGaZnO 수직 트랜지스터(그림 1)를 셀 트랜지스터로 사용합니다. 이 설계로 4F2 DRAM을 조정할 수 있으며, 이는 기존의 실리콘 기반 6F2 DRAM에 비해 메모리 밀도에서 상당한 이점을 제공합니다.

InGaZnO 수직 트랜지스터는 장치 및 공정 최적화를 통해 15μA/셀(1.5 x 10-5 A/셀) 이상의 높은 ON 전류와 1aA/셀(1.0 x 10-18 A/셀) 미만의 초저 OFF 전류를 달성합니다(그림 2). OCTRAM 구조에서 InGaZnO 수직 트랜지스터는 고 종횡비 커패시터(커패시터 제1 공정) 위에 통합됩니다. 이러한 배열은 첨단 커패시터 공정과 InGaZnO 성능 간의 상호 작용을 분리할 수 있도록 합니다(도 3).

그림 1: InGaZnO 수직 트랜지스터의 단면 TEM 이미지

도 2: 개발된 InGaZnO 트랜지스터에 대한 (a)ON 및 (b)OFF 전류 특성

그림 3: OCTRAM의 파노라마 보기

  1. InGaZnO는 In(인듐), Ga(갈륨), Zn(아연), 및 O(산소)의 화합물이다.
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