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CrossbarReRAM可制造性和可擴展性

2017-10-18 14:19:23

CrossbarReRAM包含簡單的雙端器件,能夠被整合到后端金屬層,從而成為替代NAND閃存的完美、低成本解決方案。毫無疑問,平面MLC/TLC NAND正面臨擴展性的挑戰(zhàn),而其性能在10 納米尺寸也將有所減損。當(dāng)20納米級別的3D NAND開始被考慮成為平面NAND的替代品時,3D NAND技術(shù)在進入10納米尺寸級別時將面臨同樣的可擴展性挑戰(zhàn)和性能減損。

從單元角度來看,電阻式內(nèi)存元件在設(shè)備面積減小時仍會產(chǎn)生同樣的導(dǎo)通電流,但是關(guān)閉電流會被降低。導(dǎo)通電流和關(guān)閉電流的比率通常從幾百到超過1000。它也改善了傳感范圍,使得以更少的復(fù)雜CMOS外設(shè)電路進行傳感以及在更小的技術(shù)尺寸實現(xiàn)MLC/TLC成為可能。Crossbar ReRAM絲基電阻式內(nèi)存元件能把單元尺寸擴展到10納米以下。

有兩項工藝參數(shù)非常重要——轉(zhuǎn)換材料的膜厚(TSL)和轉(zhuǎn)換電極的關(guān)鍵尺寸(CD)。這些參數(shù)通過使用當(dāng)今最尖端的制造設(shè)備可以很容易地得以控制,包括當(dāng)今20-40納米尺寸晶圓代工廠中所使用的光刻、PECVD薄膜沉積、以及金屬刻蝕機臺。

CrossbarReRAM能夠使用與制造基于CMOS的外設(shè)電路一樣的整套設(shè)備,內(nèi)存元件可以在低溫工藝下嵌入。ReRAM單元嵌入的熱預(yù)算不會對CMOS器件性能產(chǎn)生影響。取決于內(nèi)存的種類,ReRAM層通常可以在多達16個堆棧的熱預(yù)算下正常工作,而不會給器件性能帶來顯著的改變。3D ReRAM堆棧與3D NAND堆棧截然不同,它可以非常容易地使用后端整合來實現(xiàn)。



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