近日,2017國際電子器件大會(IEDM)在美國舊金山召開。會上,微電子所劉明院士的科研團隊展示了1Mb 28nm嵌入式阻變存儲器測試芯片以及8層堆疊的高密度三維阻變存儲器陣列的最新研究成果。
以RRAM和MRAM為代表的新型存儲器將被認為是28nm及后續(xù)工藝節(jié)點中嵌入式存儲的主要解決方案。劉明團隊在RRAM方向具有長達10年的研究積累,于2015年開始聯(lián)合中芯國際、國網(wǎng)智芯等單位,以產(chǎn)學研合作方式共同推進RRAM的實用化。經(jīng)過兩年多的努力,在中芯國際28nm平臺上完成了工藝流程的開發(fā)與驗證,并在此基礎上設計實現(xiàn)了規(guī)模為1Mb的測試芯片。
垂直結(jié)構(gòu)的高密度三維交叉陣列,結(jié)合了3D-Xpoint以及3D-NAND兩種架構(gòu)的優(yōu)勢,具有制備工藝簡單,成本低廉以及集成密度高等優(yōu)點。劉明團隊在前期四層堆疊結(jié)構(gòu)的基礎上(IEDM 2015 10.2、VLSI 2016 8.4)實現(xiàn)了8層結(jié)構(gòu)的設計,進一步驗證了RRAM三維結(jié)構(gòu)微縮至5nm以下的可能性。
基于上述成果的2篇研究論文入選2017國際電子器件大會。第一作者呂杭炳研究員、羅慶博士分別作了題為“BEOL Based RRAM with One Extra-mask for Low Cost, Highly Reliable Embedded Application in 28 nm Node and Beyond”,以及“8-Layers 3D Vertical RRAM with Excellent Scalability towards Storage Class Memory Applications”的口頭匯報。
IEEE國際電子器件大會(IEDM)始于1954年,現(xiàn)已成為全球報道半導體及電子領域最新的科技、研發(fā)設計、制造、物理學及建模技術(shù)的主要論壇,旨在為產(chǎn)學研界的研究學者提供關(guān)于電子器件最新研究進展和研究成果的國際交流平臺。
上圖:28nm RRAM 1Mb芯片版圖;下圖:28nm RRAM單元TEM界面圖
8層堆疊RRAM截面圖
科研工作