[招待講演]サブモノレイヤ法によるAlナノクラスタを埋め込hだ高信頼性強誘電体Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2膜の開発

摘要

Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2(HZO)膜を不揮発性メモリ材料とした強誘電体メモリの開発成果を報告する.本研究では，10nmの薄膜HZO膜の中央にサブモノレイヤ法にて微量の金属Alを添加することでHZO膜の膜質が大きく改善することを発見した.添加したAlはHZO膜中にてAlナノクラスタを形成し，HZO膜の結晶化アニール工程にて[001] 配向を優先とする強誘電性HZO膜の結晶化が進む.同時に結晶粒径が大きくなり，その結果，結晶粒界を介したリーク電流が抑制されエンデュランスおよびリテンション特性が改善する.