Kioxia entwickelt OCTRAM-Technologie (Oxide-Semiconductor Channel Transistor DRAM)

(Auszug aus der Pressemitteilung)

Die Kioxia Corporation, ein weltweit führender Anbieter von Speicherlösungen, gab heute die Entwicklung von OCTRAM (Oxide-Semiconductor Channel Transistor DRAM) bekannt, einem neuen Typ von 4F2 -DRAM, der aus einem Oxid-Halbleiter-Transistor besteht, der gleichzeitig einen hohen EIN-Strom und einen extrem niedrigen AUS-Strom aufweist.

Diese Technologie soll einen DRAM mit niedrigem Stromverbrauch realisieren, indem sie die extrem geringe Leckage-Eigenschaft des InGaZnO*1-Transistors nutzt. Dies wurde erstmals auf dem IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) am 9. Dezember 2024 in San Francisco, Kalifornien, bekannt gegeben. Diese Errungenschaft wurde gemeinsam von Nanya Technology und Kioxia Corporation entwickelt. Diese Technologie hat das Potenzial, den Stromverbrauch in einer Vielzahl von Anwendungen zu senken, darunter KI- und Post-5G-Kommunikationssysteme sowie IoT-Produkte.

Der OCTRAM verwendet einen zylinderförmigen vertikalen InGaZnO-Transistor (Abb. 1) als Zellentransistor. Dieses Design ermöglicht die Anpassung eines 4F2-DRAM, der im Vergleich zum herkömmlichen siliziumbasierten 6F2-DRAM erhebliche Vorteile in der Speicherdichte bietet.

Cross-sectional TEM image for the InGaZnO vertical transistor

Der vertikale InGaZnO-Transistor erreicht durch die Optimierung von Bauteil und Prozess einen hohen EIN-Strom von über 15 µA/Zelle (1,5 x 10-5 A/Zelle) und einen extrem niedrigen AUS-Strom von unter 1 aA/Zelle (1,0 x 10-18 A/Zelle) (Abb. 2). In der OCTRAM-Struktur wird der vertikale InGaZnO-Transistor auf einem Kondensator mit hohem Aspektverhältnis integriert (Capacitator-First-Verfahren). Diese Anordnung ermöglicht die Entkopplung der Wechselwirkung zwischen dem fortschrittlichen Kondensatorprozess und der InGaZnO-Leistung (Abb. 3).

ON and OFF current properties for the developed InGaZnO transistor

*1: InGaZnO ist eine Verbindung aus In (Indium), Ga (Gallium), Zn (Zink) und O (Sauerstoff)