GLOSSARY

埋め込みワード線とは

Buried Word Line (BWL)
最終更新:2026-05-17製造プロセスエッチング装置

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Samsung(1Znm世代から本格採用)、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。

設備の製造メーカー

Lam Research米国

エッチング装置の世界的リーダー。約39%の市場シェアを持ち、原子層エッチング(ALE)技術で先端3Dチップアー…

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Applied Materials米国

世界最大の半導体製造装置サプライヤー。成膜、除去、改質、分析の包括的な製品ポートフォリオで、ウェーハ製造の全工…

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ASMインターナショナルオランダ

ALD(原子層堆積)装置とエピタキシャル成長装置のグローバルリーダー。次世代ロジック・メモリプロセスに不可欠な…

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デバイスの製造メーカー

Samsung Electronics(サムスン電子)韓国

世界最大のメモリメーカーであり、先端ロジックファウンドリでもあるIDM。DRAM・NANDフラッシュで市場をリ…

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SK hynix(SKハイニックス)韓国

世界第2位のDRAMメーカー、第3位のNANDフラッシュメーカー。AI/HPC向けHBM(高帯域メモリ)で業界…

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Micron Technology(マイクロン)米国

米国最大のメモリメーカー。DRAM、NANDフラッシュの両方を製造し、データセンター、自動車、産業用途に強み。

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関連カテゴリ

製造プロセス
エッチング装置
成膜装置

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