Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка конструктивно-технологических решений в области создания энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM топологии 1T-1C

Номер контракта: 14.576.21.0065

Руководитель: Орлов Олег Михайлович

Должность: начальник лаборатории

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
атомно-слоевое осаждение, структура металл-изолятор-металл, энергонезависимая память, сегнетоэлектричество, оксид гафния, легирование

Цель проекта:
1. Задача проекта состоит в создании энергонезависимой памяти нового поколения, способной заменить имеющуюся в настоящее время память на основе хранения заряда (Флэш память) с учетом возможностей отечественного производства. 2. Цель проекта состоит в разработке комплекса научно-технических решений по созданию технологии производства энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM большой ёмкости топологии 1T-1C.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Краткое описание основных результатов:
- технологические решения по изготовлению ячеек энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM;
- технологические решения по интеграции технологии изготовления ячеек энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM в КМОП технологический процесс уровня 0.18 мкм и выше;
- лабораторный технологический регламент изготовления ячеек энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM;
- лабораторный технологический регламент изготовления ячеек энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM большой ёмкости;
- технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера – организации реального сектора экономики;
- сформулированные технические требования в виде Проекта технического задания на проведение ОТР по теме: «Энергонезависимая память на основе сегнетоэлектрических материалов»;
- рекомендации по использованию результатов проведенных ПНИ в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках.
2. Основные характеристики планируемых результатов:
все текущие и планируемые результаты получены (или будут получены) в полном объеме и в установленные сроки, в соответствии с ТЗ и Планом-графиком текущей работы.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Создаваемая научно-техническая продукция представляет собой конструктивно-технологические решения создания энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM, ориентированные на применение групповых стандартных технологий микроэлектроники и обеспечивающие производство энергонезависимой памяти большой емкости типа FRAM со следующими параметрами*:
- емкость энергонезависимой памяти типа FRAM должна быть не менее 1 Мбит;
- длительность хранения информации: не менее 20 лет;
- количество циклов записи информации: не менее 1 млн;
- рабочее напряжение: 3-5 В;
- время записи: не более 1 мкс;
* параметры уточняются в процессе проведения работы.
2. В рамках проводимых работ используются технологические решения и методики, ранее не применявшиеся для изготовления сегнетоэлектрических конденсаторов.
3. Используемые решения и методики имеют научную новизну и обеспечивают лучшие результаты по сравнению с аналогами в части обеспечения воспроизводимости стехиометрии получаемых пленок сегнетоэлектрического материала и упрощения технологии их нанесения. Создаваемая научно-техническая продукция предполагается соответствовать мировому уровню и демонстрировать конкурентноспособные результаты.
4. Оценить риски и ограничения на данном этапе не представляется возможным.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Планируемые результаты будут ориентированы на применение в области микроэлектронной промышленности.
2. Планируемые результаты должны обеспечивать производство энергонезависимой памяти большой емкости типа FRAM с заданными параметрами.
3. Планируемые результаты направлены на замещение имеющейся в настоящее время в производстве памяти на основе хранения заряда (Флэш памяти) в ряде областей, предъявляющих повышенные требования к микросхемам памяти в части надежности, устойчивости к внешним воздействиям, ресурсу и времени хранения информации.
4. Оценить влияние планируемых результатов на развитие исследований в рамках международного сотрудничества, развитие системы демонстрации и популяризации науки, обеспечение развития материально-технической и информационной инфраструктуры на данном этапе не представляется возможным.

Текущие результаты проекта:
1. Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ.
2. Проведены патентные исследования по ГОСТ Р15.011-96.
3. Проведены теоретические исследования перспективных материалов и выбор материалов для создания энергонезависимой памяти типа FRAM. В качестве наиболее перспективного материала был выбран многокомпонентный оксид гафния и циркония Hf0,5Zr0,5O2.
4. Разработаны слоистые структуры для элементов памяти типа FRAM.
5. Изготовлены слоистые структуры для элементов памяти типа FRAM.
6. Проведено экспериментальное исследование слоистых структур для элементов памяти типа FRAM.
5. Разработаны технологические решения по изготовлению ячеек энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM.
6. Разработаны технологические решения интеграции разработанной технологии изготовления в КМОП технологический процесс уровня 0.18 мкм и выше.
7. Разработаны конструктивно-технологические решения изготовления ячеек топологии 1T-1C энергонезависимой памяти нового поколения типа FRAM.
8. Разработаны программы и методики проведения экспериментальных исследований тестовых структур и ячеек энергонезависимой памяти типа FRAM.
9. Изготовлены экспериментальные образцы тестовых структур, содержащих ячейки памяти типа FRAM для создания энергонезависимой памяти нового поколения большой ёмкости.
10. Проведены экспериментальные исследования тестовых структур и ячеек энергонезависимой памяти типа FRAM.