IMEC称准备量产20nm以下工艺RRAM 可取代当前存储器
发布时间：2012-5-18 11:28
发布者：李宽
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比利时微电子中心(IMEC)即将在下个月于檀香山举办的VLSI Symposia中，报告针对忆阻器(memristor)的最新研究进展。IMEC预计发表四篇论文，探讨其忆阻器变种──电阻式存储器(RRAM)的发展现况。 声称已准备好在20nm以下工艺量产RRAM的IMEC，将在今年六月十二至十五日举办的研讨会上说明其纵横闩(cross-bar)架构。IMEC声称其RRAM架构要比闪存密度更高、速度更快、功耗更低，而且可以取代当前的任何一种存储器，包括DRAM在内。 IMEC和其他从事忆阻器的研究小组声称，未来将出现一种能取代闪存和所有随机存取存储器变种产品的通用存储器技术。忆阻器最初是由加州大学柏克莱分校教授蔡少棠提出，之后惠普公司一直投入该技术的发展。 “惠普将忆阻器这个名词用来描述一种元件，这种元件具备特定的IV特性，”IMEC存储器元件专案经理Malgorzata Jurczak说。“但对任何一种运用过渡金属氧化物(transition metal oxide)中的氧空缺运动的RRAM单元来说，这都是典型的IV特性。” HP选择在其忆阻纵横闩阵列(memristive crossbar arrays)中夹入钛氧化物，但在VLSI Symposia上，IMEC将描述使用铪氧化物和其他配方的RRAM。此外，目前有两种不同的方式可实现电阻开关，首先是使用介面修饰(interfacial modification)，即氧空缺会出现朝向或远离介面的迁移行为，从而调节位在电极和氧化物传导部份之间的穿隧能障(tunneling barrier)。另一种是在传导路径中对齐氧空缺的丝状开关，它可因氧空缺的迁移而破裂(ruptured)或是成立(established)。无论何种方式，其优势都是相同的──使用可编程电压来迁移氧空缺的超高密度纵横闩阵列，因而以非挥发方式改变位元单元的阻值。 
IMEC的电阻式随机存取存储器(RRAM)在金属电极之间夹入了氧化铪忆阻材料/资料来源：IMEC “惠普声称使用接口类型的开关，”Jurczak说，“但我们使用丝状开关。” 据IMEC表示，他们已经使用丝状开关达到了超快速的次纳米级编程时间，以及超低功率的次500nA操作电流。IMEC也将报告如何藉由先进的材料堆叠工程的优势，来改善位元单元的可靠性。 “我们正在克服传统闪存单元的微缩极限，”Jurczak说。“新兴存储器技术领域中的主要存储器厂商都已加入我们的研究计划，这也证实了我们的RRAM研究对全球产业而言极具价值。” IMEC的四篇论文标题分别为：针对铪氧化物RRAM中设定与重置的动态沙漏模型(Dynamic 'Hour Glass' Model for Set and Reset in Hafnium Oxide RRAM)；藉由理解基础堆叠工程在高性能双极RRAM中实现超低次500nA操作电流(Ultralow sub-500nA Operating Current in High-Performance Bipolar RRAM Achieved Through Understanding-Based Stack-Engineering)；藉由工艺改善RRAM单元性能和可靠性，同时为高密度存储器应用的可制造性和可扩展性铺平道路(Process-Improved RRAM Cell Performance and Reliability and Paving the Way for Manufacturability and Scalability for High Density Memory Application)；场驱动的超高速sub-ns RRAM编程(Field-Driven Ultrafast sub-ns RRAM Programming)。 |
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