Integration und Demonstration der 1T1C FeMFET Speicher- technologie fuer In-Memory-Computing-Anwendungen
Konferenz: MikroSystemTechnik KONGRESS 2025 - Mikroelektronik/Mikrosystemtechnik und ihre Anwendungen – Nachhaltigkeit und Technologiesouveränität
27.10.2025-29.10.2025 in Duisburg, Germany
doi:10.30420/456614048
Tagungsband: MikroSystemTechnik Kongress 2025
Seiten: 4Sprache: EnglischTyp: PDF
Autoren:
Seidel, Konrad; Lehninger, David; Suenbuel, Ayse; Hoffmann, Raik; Revello, Ricardo; Yadav, Nandakishor; Vardar, Alptekin; Maehne, Hannes; Bernert, Kerstin; Thiem, Steffen; Barbot, Justine; Kaempfe, Thomas; Lederer, Maximilian
Inhalt:
Moderne mikroelektronische Systeme fuer Internet-of-Things-Anwendungen erfordern energieeffiziente, nichtfluechtige Speicherloesungen mit hoher Geschwindigkeit und Zuverlaessigkeit. Ferroelektrische (FE) Speicher basierend auf Hafniumoxid (HfO2) bieten vielversprechende Eigenschaften fuer diese Anforderungen. Diese Arbeit demonstriert die Integration von FeMFET-Speicherzellen (1T1C) fuer In-Memory-Computing-Anwendungen. Im Gegensatz zu FeFETs nutzt das FeMFET-Konzept einen separaten FE-Kondensator in den Metallisierungslagen, der an einen konventionellen Transistor gekoppelt ist. Durch Optimierung der Materialstapel mittels HfO2/ZrO2-UEbergittern wurden signifikant verbesserte FE-Eigenschaften und reduzierte Variabilitaet erreicht. Die erfolgreiche Implementierung einer 8-kbit-Speichermatrix mit Multiply-Accumulate (MAC)-Funktionalitaet zeigt das Potenzial fuer neuromorphe Rechenarchitekturen. Die linearen Schalteigenschaften ermoeglichen praezise -MAC-Operationen, was neue energiesparende Rechenansaetze in Speichermatrizen eroeffnet.