最終更新 2026-10-19

埋め込みワード線とは

Buried Word Line (BWL)
目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 設備の製造メーカー
  4. 関連する製品
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

埋め込みワード線(BWL:Buried Word Line)は、DRAMのメモリセルアレイにおいて、ワード線(WL:Word Line)をシリコン基板内に埋め込んだ構造です。従来の「突出型ワード線」(ゲートがシリコン表面の上に形成)と異なり、トレンチ(溝)を掘ってその中にゲート絶縁膜とゲート電極を埋め込むことで、トランジスタのゲートがシリコン基板内に収まります。別名「埋め込みゲート(Buried Gate)」とも呼ばれます。

BWLを採用する主な理由は、DRAMセルの微細化に伴うトランジスタのリーク電流問題への対応です。ワード線ピッチが縮小すると、セルトランジスタのチャネル長が短くなり、オフ時のリーク電流(GIDL:Gate-Induced Drain Leakage)が増加してデータ保持時間(リフレッシュ間隔)が短くなります。BWL構造ではトレンチゲートが実効チャネル長を延長し、リーク電流を大幅に低減します。

BWLの製造プロセスでは、深いトレンチ(約200〜300nm深)のエッチング(DRIE:Deep Reactive Ion Etching)、ゲート絶縁膜(SiO2またはHigh-k)のコンフォーマル成膜(ALD)、ゲート電極材料(TiN、W)の埋め込み成膜(ALD+CVD)、CMP平坦化という複雑な工程が必要です。エッチングプロファイルの垂直性・ゲート絶縁膜の均一性・電極材料の完全埋め込みが歩留まりを左右します。

BWL技術は2010年前後の40nm級DRAMから量産に導入され、Samsung(BCAT:Buried Channel Array Transistor)、SK Hynix(iMR:inverted Metal gate with Recess)が独自の変形版を開発し、主要DRAMメーカーの標準構造となっています。Micronも同様の埋め込みゲート構造を採用しています。次世代DRAMでは、さらにワード線ピッチが縮小(10nm以下)し、EUV露光によるWLパターニングも始まっています。

BWLに関連する装置として、深トレンチエッチャー(Lam Research、Applied Materials)、コンフォーマルALD装置(ASM International、Applied Materials)、CMP装置(Applied Materials、Ebara)、および埋め込みゲート後のソース/ドレイン形成のためのイオン注入装置(Applied Materials、Axcelis)が重要です。

図解

DRAMの埋め込みワード線(BWL)と従来型ワード線の比較
現在のDRAMで標準の構造。埋め込みゲートとも呼ぶ。

設備の製造メーカー

この用語に関連する製品

型番は各社の公式製品ページで確認したものです。出典のリンクは各製品ページに載せています。

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. Applied Materials「Endura® iLB™ PVD/ALD 製品ページ」(2026/10/07 確認)