[21p-P15-1~6] 6.1 Ferroelectric thin films

[21p-P15-1] Reliability improvement of Y:HfO₂ capacitors by rare-earth oxides capping

〇Kazuto Mizutani¹, Takuya Hoshii¹, Takamasa Kawanago², Iriya Muneta¹, Hitoshi Wakabayashi¹, Kazuo Tsutsui², Kuniyuki Kakushima¹ (1.Tokyo Tech School of Eng., 2.Tokyo Tech FIRST)

Keywords:ferroelectric material, capacitor, memory

HfO₂は近年、高速・低消費電力動作が可能な強誘電体メモリ材料として注目を浴びている。従来材料と比較してSi-CMOSプロセスとの整合性や微細化可能性において有利である一方、分極反転可能回数においては課題が残る。これは分極反転を繰り返すごとにHfO₂膜中の酸素欠損が増加し、導電性フィラメントの形成により絶縁破壊を引き起こすためである。一方で多価の希土類酸化物は酸素分圧により周囲に酸素を放出する性質がある。本研究では、希土類酸化物とHfO₂のスタック構造による信頼性の改善に取り組んだ。