突破45nm工艺障碍,旺宏开发BE-SONOS技术

旺宏电子(macronix)目前正致力于开发一种闪存结构,该公司相信,此举将能消弭当前浮动栅技术在45纳米节点所遭遇的障碍。

旺宏的‘be-sonos’是‘硅-氧-氮-氧-硅’(sonos)公式的能隙工程改良版本。sonos已问世多年,并被视为一种比标准浮动栅极结构更好的嵌入闪存方式。

旺宏电子前瞻技术实验室经理余昭伦表示,该公司将在明年采用75纳米技术生产一款2gb的测试芯片。他认为,浮动栅nand将在2010年时达到微缩极限,届时45纳米技术的商业化也将展开。因此,旺宏电子计划开始生产芯片并提供技术授权。

由于sonos结构兼容于通用逻辑工艺,将有助于把嵌入式闪存推入各种过去必须考量成本议题的应用中。然而,泄漏问题仍然困扰着传统的sonos;同时,在多数情况下,首个氧化层也由于太薄而无法阻止穿隧效应。

过去,研究人员曾通过增加另一个氮化层使总厚度小于4纳米。这种作法提供了更好的保存性能,但却造成了更漫长的编程时间,因此这项折衷方案已证明无法被接受。

旺宏电子的be-sonos则进一步增加了氧化层和氮化层。“创新部分在于用o1-n1-o2取代了sonos中的穿隧氧化层(o1层),因此,be-sonos实际上相当于一个sononos结构。”余昭伦表示。结果是制造出了厚度为5.3纳米的更厚电介质层。然后覆盖上一层带有电荷的7纳米厚氮化层(n2)。最后的o3层则是9纳米厚的阻挡氧化层。

由于第一层(o1-n1-o2层)的总厚度增加,资料保存能力也因而提高。但当对组件进行编程时,能带的偏移会会有效消除n1和o2的阻断特性,使电子能轻易通过o1层进入隧道。

余昭伦称,这种结构适用于nand或nor闪存,但可能会先应用在nand中。其编程以6mbps速度执行,但擦除时间为每区块3-4毫秒,比正常的2毫秒稍高一些,因此仍需持续微调。而10,000次以上的使用周期则与目前的闪存相当。

三星半导体曾在去年初针对其电荷捕获闪存(ctf)组件推出了一种类似结构。这种技术采用了由钽、氧化铝、氮化物、氧化物和硅构成的tanos架构。据称tanos象征着在nand组件中首次将金属层与高k材料结合应用。

be-sonos也是一种电荷捕获组件。但“tanos采用了新型材料,而be-sonos则完全与cmos兼容。”余昭伦说。

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发布日期:2019年07月04日  所属分类:新闻动态