Imec结合III-V材料打造高性能Flash

2016-01-12 11:10:00
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        比利时纳米电子研究中心Imec的研究人员透过将闪存(Flash)与使用砷化铟镓(InGaAs)的更高性能III-V材料信道垂直排放的方式,发现了一种能够提高闪存速度与寿命的新方法。

        目前大多数的闪存使用由浮闸所控制的平面多晶硅通道,并用控制闸读取或编程高电压的浮闸——其方式是迫使电子穿隧至浮闸(0)或由其流出(1)。藉由将通道移动至垂直的方向,3D闪存能够更紧密地封装,而不必遵循微缩规则。

        此外,Imec最近发现,透过使用通道中的III-V材料(InGaAs),可让大幅加速垂直的3D NAND闸极。由于通道是在深45nm的孔洞垂直执行,因而也能够避免III-V材料和硅晶之间经常发生晶格不匹配的问题,这是平面闪存无法克服的问题。

        垂直NAND的配置可以使用更快的III-V材料(如InGaAs)作为通道,沿着传统金属闸与其间的二氧化硅绝缘层填充深沟槽

        Source:Imec

        根据Imec研究人员表示,该技术被称为“闸极先制/通道后制”(gate-first/channel last),在通态电流与转移电导时的效能超越多晶硅通道,同时还维持相同的编程、擦除与耐久性规格。

        “闪存储存在巨大的成长,我们的内存合作伙伴(三星、英特尔—美光、东芝—SanDisk和海力士)将会对于可协助其进一步扩展3D NAND发展蓝图的任何突破感到振奋,”Arnaud Furnemont表示。

透过改变控制闸的电压,从而在浮闸(红色和蓝色部份)上撷取电子,可使闪存浮闸从1切换到0(绿色)

Source:Imec

        利用金属有机气相外延法(MOVPEO)在45nm孔洞中生长InGaAs(多晶硅通常会沉积),可望实现能微缩至更小尺寸的高性能组件;相形之下,多晶硅则逐渐步入其发展蓝图的尽头。

        GlobalFoundries、英特尔—美光、海力士、三星(Samsung)、东芝-Sandisk 和台积电(TSMC)等公司都赞助了Imec的研究。

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updated: 2021-10-16 11:39:55