Ný tegund af hafníum-undirstaða ferrolectric minni flís þróuð og hönnuð af Liu Ming, fræðimanni við Institute of Microelectronics, hefur verið kynnt á IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) árið 2023, hæsta stig samþættrar hringrásarhönnunar.
Mikil eftirspurn er eftir SOC-flögum í rafeindatækni fyrir neytendur, sjálfstýrð ökutæki, iðnaðarstýringu og jaðartæki fyrir hlutanna internet.Ferrolectric minni (FeRAM) hefur kosti mikillar áreiðanleika, ofurlítils orkunotkunar og mikils hraða.Það er mikið notað í miklu magni gagnaupptöku í rauntíma, tíðum lestri og ritun gagna, lítilli orkunotkun og innbyggðum SoC/SiP vörum.Ferrolectric minni byggt á PZT efni hefur náð fjöldaframleiðslu, en efni þess er ósamrýmanlegt CMOS tækni og erfitt að skreppa saman, sem leiðir til þess að þróunarferli hefðbundins ferrolectric minni er alvarlega hindrað og innbyggð samþætting þarf sérstakan framleiðslulínustuðning, erfitt að ná vinsældum. í stórum stíl.Smæðanleiki nýs hafníum-undirstaða járnrafmagnsminni og samhæfni þess við CMOS tækni gera það að rannsóknarreit sem er algengt áhyggjuefni í háskóla og iðnaði.Hafnium-undirstaða járnminni hefur verið talin mikilvæg þróunarstefna næstu kynslóðar nýrra minnis.Sem stendur hafa rannsóknir á hafníum-undirstaða járnminni enn vandamál eins og ófullnægjandi áreiðanleika eininga, skortur á flísahönnun með fullkominni jaðarrás og frekari sannprófun á frammistöðu flísastigs, sem takmarkar notkun þess í eNVM.
Með því að miða að þeim áskorunum sem innbyggt hafníum byggt járnrafminni stendur frammi fyrir, hefur teymi fræðimanns Liu Ming frá Institute of Microelectronics hannað og innleitt megab-stærð FeRAM prófkubbinn í fyrsta skipti í heiminum byggt á stórum samþættingarvettvangi af hafníum-undirstaða járnminni sem er samhæft við CMOS, og lauk með góðum árangri stórfelldum samþættingu HZO ferrolectric þétta í 130nm CMOS ferli.Lagt er til ECC-aðstoðað skrifdrifrás fyrir hitaskynjun og næm magnararás fyrir sjálfvirka offseteyðingu og 1012 lotuþol og 7ns skrif og 5ns lestími næst, sem eru bestu stigin sem hafa verið tilkynnt hingað til.
Ritgerðin „A 9-Mb HZO-based Embedded FeRAM with 1012-Cycle Endurance and 5/7ns Read/Write using ECC-Assisted Data Refresh“ er byggð á niðurstöðunum og Offset-Canceled Sense Amplifier „var valinn í ISSCC 2023, og kubburinn var valinn í ISSCC kynningarlotunni til að sýna á ráðstefnunni.Yang Jianguo er fyrsti höfundur blaðsins og Liu Ming er samsvarandi höfundur.
Tengd vinna er studd af National Natural Science Foundation of China, National Key Research and Development Program vísinda- og tækniráðuneytisins og B-Class tilraunaverkefni kínversku vísindaakademíunnar.
(Mynd af 9Mb Hafnium-undirstaða FeRAM flís- og flísprófun)
Pósttími: 15. apríl 2023