复旦团队首次在国际上验证了超快闪存集成技术:实现了20纳秒的超快编程和10年的非易失性。
编辑日期:2024年08月13日
从界面工程的角度出发,复旦大学的研究团队首次在国际上完成了1Kb超快速闪存阵列的集成验证工作,并证实了这种超快速特性可以扩展到亚10纳米的尺度。这项研究成果已于北京时间8月12日下午5点,在国际顶级期刊《自然-电子学》(Nature Electronics)上发表,题目为《二维超快速闪存的大规模集成工艺》("A Scalable Integration Process for Ultrafast Two-Dimensional Flash Memory"),DOI: 10.1038/s41928-024-01229-6。
据说明,该团队研发了超界面工程技术,在大规模的二维闪存中实现了具有原子级别的平整异质界面。结合原子级别的表征技术,证明了其集成工艺明显超越国际标准。经过严谨的直流存储窗口与交流脉冲存储性能测试,确认在1Kb的存储规模中,二维闪存在纳秒级别的非易失性编程速度下的良率高达98.4%。这一良率已经超过了国际半导体技术路线图(International Technology Roadmap for Semiconductors)对于闪存制造设定的89.5%良率标准。
与此同时,研究团队开发了一种无需依赖高端光刻设备的自对准工艺,并结合其原创性的超快速存储堆叠电场设计理论,成功制造出了沟道长度仅为8纳米的超快速闪存器件——这是迄今为止沟道最短的闪存器件,并且打破了硅基闪存在物理尺寸上的极限(大约15纳米)。在原子级别薄层沟道的支持下,这种极小型器件具有20纳秒的超快速编程能力、10年的非易失性保存能力、十万次的循环使用寿命以及多状态存储功能,有望促进超快速闪存技术的产业化发展。
请注意,该论文的通信作者是复旦大学国家集成电路与系统重点实验室及芯片与系统前沿技术研究院的研究员刘春森和微电子学院的教授周鹏。该论文的第一作者是研究员刘春森以及博士生江勇波和曹振远。本研究获得了科技部重点研发项目、国家自然科学基金委员会的重要领军人才计划、上海市基础特区计划、上海市启明星项目等的资助,并得到了教育部创新平台的支持。