ReRAM即将跨入3D时代

来源:ror体育app官方下载作者:ror体育app官方下载 日期:2021-11-11 浏览:
本文摘要:莫斯科物理技术学院(MIPT)声称顺利为ReRAM研发出有新的制程,有望为其构建适合于3D填充的薄膜技术…可变电阻式随机存取记忆体(ReRAM)是一种有望代替其他各种储存类型的“标准化”记忆体,不仅获取了随机存取记忆体(RAM)的速度,又兼备快闪记忆体(flash)的密度与非挥发性。然而,目前,flash由于先行转入3D时代而较ReRAM更胜一筹。

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莫斯科物理技术学院(MIPT)声称顺利为ReRAM研发出有新的制程,有望为其构建适合于3D填充的薄膜技术…可变电阻式随机存取记忆体(ReRAM)是一种有望代替其他各种储存类型的“标准化”记忆体,不仅获取了随机存取记忆体(RAM)的速度,又兼备快闪记忆体(flash)的密度与非挥发性。然而,目前,flash由于先行转入3D时代而较ReRAM更胜一筹。

如今,莫斯科物理技术学院(MoscowInstituteofPhysicsandTechnology;MIPT)的研究人员已顺利为ReRAM研发出有新的制程,有望为其构建适合于3D填充的薄膜技术。ReRAM的研发一般使用悲阻器展开,其中,在介电层中迁入的氧遗缺(oxygenvacancy),将电介质的电阻转变为‘1与‘0。除了MIPT,还有来自4DSMemoryLtd.、CrossbarInc.、HPInc.、KnowmInc.以及美国德州莱斯大学(RiceUniversity)的研究人员们也为ReRAM建构了原型。

针对3DReRAM,MIPT科学家KonstantinEgorov回应,“我们不仅必须在介电层中构成氧遗缺,还必需为其展开检测”。为此,MIPT的研究人员们使用的方法是,在经常出现氧遗缺的介电层中,仔细观察其能隙中的电子状态。

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Egorov说道:“为了研究在水解钽薄膜生长过程中构成的氧遗缺,我们用于了一种统合生长PEALD(电浆辅助原子层沉积)和分析XPS(X射线光电子能谱仪)腔室(以真空管相互连接)的实验丛集。该丛集让我们能生长和研究沉积层,而不至于毁坏真空状态。”他特别强调,“这一点十分最重要,因为一旦从真空中放入实验样本,介电质的奈米层就不会在其表面上水解,造成氧遗缺的消失。

”用作生长和研究薄膜的实验丛集,可在真空状态下构建3D填充(来源:MIPT)任何半导体研究实验室都可以建构这种独有的原子层沉积(ALD)丛集,其方式是相连PEALD和XPS腔室,然后再行加到自动操纵器,在腔室之间传输晶圆。除了样本测试晶圆以外,在大量生产时并不需要这种丛集。然而,必需创建一条的的组装线,以补偿ALD薄膜较慢的生长速度。如果这些研究取得成功,MIPT声称所产生的ReRAM就可以横向填充,成就一种可解决3Dflash容许的标准化记忆体;目前,3Dflash仅限于64层。

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与沉积氧遗缺水解钽薄膜有关的化学反应阶段(左),以及利用X射线光电子能谱仪展开分析的结果(右)。(来源:MIPT)虽然ALD的生长缓慢,但它能构建3D结构的共形涂层,代替MIPT和其他研究实验室目前为止所用于的奈米薄膜沉积技术。其关键的区别在于ALD依序将基底曝露于前体材料和反应物材料,并且各不相同二者之间的化学反应以产生主动层。MIPT的技术还用于相连至金属前体的化学分子配体,以便加快化学反应,但在用作元件的主动层之前必需再行去除这种配体。

MIPT首席研究员AndreyMarkeev说道:“沉积氧气薄膜必须寻找准确的反应物,才能去除金属前体中含有的配体,并且掌控涂层的氧含量。因此,在经过多次实验后,我们顺利地用于含氧的钽前体,以及电浆唤起的氢反应物。”MIPT研究人员DmitryKuzmichev、KonstantinEgorov、AndreyMarkeev和YuryLebedinskiy,及其背后的原子层沉积机器。(来源:MIPT)接下来,研究人员想为这一流程展开最佳化,并提升ALD的速度,从而为3DReRAM构建大量生产。

MIPT的研究资金是由俄罗斯科学基金会(RSF)和MIPT联合获取。这项研究细节已公开发表于《ACS应用材料和介面》(ACSAppliedMaterialsInterfaces)期刊的“以电浆辅助原子层沉积掌控TaOx薄膜的氧遗缺,构建可变电阻式转换的记忆体应用于”一文中。


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