Elpida nutzt erstmals High-k Metal Gate für DRAM

Der japanische DRAM-Hersteller Elpida nutzt für die Entwicklung eines zwei Gigabit großen, in einem Prozess der 40-Nanometer-Klasse gefertigten LPDDR2-Chips erstmals im DRAM-Bereich „High-k Metal Gate“-Technologie (HKMG), die dem Endverbraucher noch am ehesten von Intels Prozessoren bekannt sein dürfte.

Dabei kommen Materialien mit hoher dielektrischer Konstante (High-k-Dielektrika) als Isolationsschicht in den Gates der Transistoren zum Einsatz, wodurch Leckströme verringert und die Leistung gesteigert werden sollen. Bisher hätten höhere Temperaturen bei der Hitzebehandlung nach der HKMG-Bildung und komplizierte strukturelle Eigenschaften des DRAMs einen Einsatz der Technologie im DRAM-Bereich verhindert. Elpida sei es nun aber gelungen die Belastung durch die Hitzebehandlung zu reduzieren und gewisse Probleme mit der Struktur zu lösen.

Durch den Einsatz der HKMG-Technologie konnte die Dicke des Gate-Dielektrikums im Vergleich zu normalen Gates aus Siliziumoxid um 30 Prozent reduziert werden. Außerdem steigt der Strom bei eingeschaltetem Transistor um das 1,7-fache und sinkt im ausgeschalteten Zustand auf unter ein Prozent aktueller Werte, was der Leistung respektive dem Stromverbrauch im Standby zu Gute kommt.

Die Auslieferung von ersten Mustern der neuen Chips für den Mobil-Bereich soll noch im aktuellen Fiskaljahr erfolgen, das im März 2012 endet. Darüber hinaus evaluiert Elpida die HKMG-Technologie auch für den Einsatz im 30- und 25-Nanometer-Prozess.