Verbundprojekt: Neuartige Datenspeicherchips für leistungsstarke Automobilelektronik - WAKeMeUP -; Teilvorhaben: Vergleichende Untersuchung Hafniumoxid basierter Modellstrukturen für eNVM

Hauptziel des Gesamtvorhabens ist die Etablierung einer Herstellungslinie für nichtflüchtigen Speicher basierend auf sogenanntem embedded Phase Change Memory (ePCM) auf der 28 nm FDSOI Plattform. Die angestrebte Herstellung eines Demonstrators auf der 300 mm Pilot Linie soll eine herausragende Stellung Europas in der Herstellung hochleistungsfähiger Mikrocontroller ermöglichen. Die zukünftige Speichertechnologie jenseits der 28 nm ist derzeit noch nicht festgelegt. Daher untersucht das deutsche Konsortiums vergleichend auch alternative Technologien mit dem FeRAM im Zentrum der Forschung. Der neue Ansatz ist hier die Verwendung von Bauteilen basierend auf dem CMOS kompatiblen Material Hafniumoxid. Durch die jahrelange Erfahrung der TU Darmstadt im Wachstum von Hafniumoxid-Schichten mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE) und der Untersuchung von Modellstrukturen für resistiven RAM innerhalb des Projektes PANACHE sind die Grundlagen für eine fundierte wissenschaftliche Qualifizierung gegeben. MBE ermöglicht die präzise Einstellung der Sauerstoffdefektkonzentration und das Einbringen von Substitutionselementen, die die ferroelektrischen Eigenschaften des Materials optimieren. Im Rahmen von WAKeMeUP wird die begleitende Materialentwicklung in enger Abstimmung mit den Partnern betrieben, wobei die Kette von der Grundlagenforschung zum qualifizierten Bauteil geschlagen wird. Hierbei hervorzuheben ist die vergleichende Untersuchung der Einwirkung von hochenergetischer Ionenstrahlung auf die Performanz von PCM, FeRAM und RRAM.