在本周的VLSI技术研讨会(檀香山,夏威夷,美国),imec呈现显著改善性能和可靠性的RRAM细胞过程改进和聪明stack-engineering和imec引入了一个新的建模方法增加RRAM工艺的基本理解。
这些成就铺平了道路向RRAM技术的可伸缩性和可制造性。
RRAM未来非易失性记忆是一种很有前途的概念因其高速度、低能量的操作,卓越的可扩展性,并与CMOS技术的兼容性。其操作依赖于电压控制导电丝的电阻变化的介质金属/绝缘体(MIM)堆栈。电阻RAM (RRAM)系统基于HfO2已经证明有良好的扩展功能(< 10 x10nm)和可靠性强氧运动由于有效的压控管理堆栈中切换。
在VLSI imec演示了不对称双RRAM细胞和高性能超低操作电流(< 500 na)。这是通过巧妙的堆栈实现工程导致小说视角切换现象学的细胞。一个高频扫层堆栈中被证明是关键缺陷分布的不对称和形成过程。州电阻控制通过引入氧化铝作为插入层,HfO2一直作为一个缓冲材料进行进一步改进灯丝电阻控制,和堆栈薄允许较低形成电流。
此外,imec在性能和可靠性提出了重大进展RRAM细胞过程的优化,这是为RRAM铺平了道路按比例缩小到个位数纳米规模。电阻元件的新开发模式(RE),使用一个优化的房子开发化学腐蚀,大大降低了RE侧壁的氧化,增加了电池的性能。SiN-last重新封装的可靠性改善细胞(107周期的耐力即使60小时烘烤测试在250°c)。
和imec引入了一种分析动态沙漏模型Hf2O RRAM。模型描述设置收缩增长受到离子迁移和当前的合规,和重置一个动态平衡的过程。易于分析模型是完全,因此可以实现电路模拟器。新模型捕获所有RRAM设备操作的主要特性和可靠性,而不是前模型的电压曲线描述了一个简单的介电行为,这是不足以描述低电流细丝的行为范围。Imec的模型增加灯丝属性的基本理解,这是关键的桥梁发展的RRAM作为一个可行的下一代存储技术。
主任Gosia Jurczak imec新兴内存设备程序:“我们很高兴向这些优秀的结果。他们暗示显著进步的发展未来RRAM细胞可制造的过程。这就是为什么全世界所有重要记忆的球员加入了我们的RRAM研究项目,因为我们提供研究证明价值的产业。”
这些结果与imec的关键合作伙伴在其核心CMOS程序Globalfoundries,英特尔,微米,松下,三星,台积电,尔必达,SK海力士,富士通,东芝/ Sandisk,和索尼。