【儀表網(wǎng) 會(huì)議報(bào)道】2014年9月29日，由中國科學(xué)院微電子研究所承擔(dān)的納米研究重大科學(xué)研究計(jì)劃2010年項(xiàng)目“納米結(jié)構(gòu)電荷俘獲材料及高密度多值存儲基礎(chǔ)研究”課題驗(yàn)收會(huì)在北京召開。中國科學(xué)院吳德馨院士、解思深院士、李樹深院士、高鴻鈞院士、南京大學(xué)鄭有炓院士等相關(guān)專家、項(xiàng)目主管部門代表以及項(xiàng)目組成員等參加了會(huì)議。
　　
　　一直以來，半導(dǎo)體存儲器在移動(dòng)通訊、數(shù)據(jù)終端、多媒體、消費(fèi)類電子及國防電子裝備等領(lǐng)域具有不可替代的地位，數(shù)據(jù)容量的急劇增大對高密度、高速、低功耗、長壽命提出了更高要求。主流硅基浮柵存儲器隨工藝技術(shù)代拓展遇到嚴(yán)重的技術(shù)瓶頸，無法滿足信息技術(shù)迅速發(fā)展對超高密度存儲的要求。漸進(jìn)型的納米晶浮柵存儲器和電荷俘獲存儲器是目前主流硅基浮柵存儲器的主要替代方案。
　　
　　在納米晶浮柵存儲器研究方面，微電子所微細(xì)加工與納米技術(shù)研究室存儲器小組從器件結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了提高納米晶浮柵器件性能的途徑，建立了納米晶浮柵存儲器的電荷保持模型，發(fā)展了一系列制備高質(zhì)量納米晶的方法，為納米晶浮柵存儲器的實(shí)用性打下基礎(chǔ)。同時(shí)在與上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司的合作中，開展納米晶浮柵存儲器在工業(yè)化應(yīng)用上的研究，關(guān)鍵技術(shù)在8英寸生產(chǎn)線完成。這些研究成果為該項(xiàng)目的申請奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　
　　據(jù)介紹，基于納米結(jié)構(gòu)的陷阱或量子阱存儲原理的新一代電荷俘獲型存儲技術(shù)（CTM：ChargeTrappingMemory），具有極少量電子操作、器件尺寸小、功耗低、可以實(shí)現(xiàn)多值存儲、易與CMOS工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，特別是具有多值存儲狀態(tài)的CTM存儲器可以在同樣面積、同樣技術(shù)代下獲得存儲密度成倍的增長，從根本上解決了目前浮柵存儲器面臨的進(jìn)一步尺寸縮小的瓶頸，被認(rèn)為是下一代存儲器技術(shù)發(fā)展的重要方向。
　　
　　重大科學(xué)研究計(jì)劃“納米結(jié)構(gòu)電荷俘獲材料及高密度多值存儲基礎(chǔ)研究”于2010年開題，共分為4個(gè)子課題，由中科院微電子所牽頭，聯(lián)合南京大學(xué)、中科院物理研究所、北京大學(xué)等國內(nèi)信息領(lǐng)域的單位，組成了具有水平的科研團(tuán)隊(duì)，以解決國家重大戰(zhàn)略需求、獲得自主知識產(chǎn)權(quán)為宗旨，緊密圍繞新一代CTM存儲材料和高密度多值存儲中的關(guān)鍵科學(xué)問題與技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
　　
　　該研究計(jì)劃目前取得的主要成果有：，從能帶工程出發(fā)，綜合優(yōu)化CTM隧穿層/俘獲層/阻擋層，為存儲器性能優(yōu)化提供基礎(chǔ)；第二，發(fā)展了單電子表面勢技術(shù)，優(yōu)化編程方法，提出一種8值單元編程方法，有效提高了CTM器件的存儲密度；第三，系統(tǒng)研究了存儲器特性和材料與結(jié)構(gòu)的關(guān)系；第四，揭示電荷在存儲層中的垂直分布，觀察到電荷橫向移動(dòng)現(xiàn)象，對CTM的編程和擦除過程中載流子輸運(yùn)機(jī)制進(jìn)行了直觀表征；第五，電荷俘獲存儲器模擬平臺為新材料、新結(jié)構(gòu)、三維NAND結(jié)構(gòu)的性能評估和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了工具；第六，提出了junction-assisted低壓編程、擦除方法；改善了可靠性，編程速度提高300倍，保持特性和存儲窗口顯著改善；第七，在生產(chǎn)平臺完成CTM存儲器從材料、工藝、器件、集成的系統(tǒng)研究；第八，獲得自主知識產(chǎn)權(quán)CTM存儲技術(shù)系統(tǒng)解決方案。
　　
　　驗(yàn)收會(huì)上，劉明研究員和各課題負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目骨干匯報(bào)了項(xiàng)目和各課題的驗(yàn)收、總結(jié)情況。驗(yàn)收專家組經(jīng)過審議一致認(rèn)為，4個(gè)子課題在新材料、器件機(jī)理、模型研究、兼容芯片制造工藝的高密度集成、新結(jié)構(gòu)多值存儲設(shè)計(jì)與模擬研究等方面有機(jī)結(jié)合、緊密聯(lián)系，計(jì)劃任務(wù)圓滿完成，技術(shù)資料準(zhǔn)備齊全，科研成果具有創(chuàng)新性，全部評定為“”。會(huì)議的成功召開，為項(xiàng)目的順利驗(yàn)收奠定了基礎(chǔ)。