Новы тып сегнетаэлектрычнага чыпа памяці на аснове гафнію, распрацаваны і спраектаваны Лю Мінам, акадэмікам Інстытута мікраэлектронікі, быў прадстаўлены на Міжнароднай канферэнцыі цвёрдацельных схем IEEE (ISSCC) у 2023 г., што з'яўляецца самым высокім узроўнем распрацоўкі інтэгральных схем.
Высокапрадукцыйная ўбудаваная энерганезалежная памяць (eNVM) карыстаецца вялікім попытам на чыпы SOC у бытавой электроніцы, аўтаномных транспартных сродках, прамысловым кіраванні і краявых прыладах для Інтэрнэту рэчаў.Сегнетаэлектрычная памяць (FeRAM) мае такія перавагі, як высокая надзейнасць, звышнізкае энергаспажыванне і высокая хуткасць.Ён шырока выкарыстоўваецца для запісу вялікіх аб'ёмаў даных у рэжыме рэальнага часу, частага чытання і запісу даных, нізкага энергаспажывання і ўбудаваных прадуктаў SoC/SiP.Сегнетоэлектрычная памяць, заснаваная на матэрыяле PZT, дасягнула масавай вытворчасці, але яе матэрыял несумяшчальны з тэхналогіяй CMOS і яго цяжка скарачаць, што прыводзіць да таго, што працэс распрацоўкі традыцыйнай сегнетоэлектрычнай памяці сур'ёзна абцяжараны, а ўбудаваная інтэграцыя патрабуе падтрымкі асобнай вытворчай лініі, якую цяжка папулярызаваць у вялікіх маштабах.Мініяцюрнасць новай сегнетоэлектрычнай памяці на аснове гафнію і яе сумяшчальнасць з тэхналогіяй CMOS робяць яе навуковай кропкай, якая выклікае агульную заклапочанасць у навуковых колах і прамысловасці.Сегнетаэлектрычная памяць на аснове гафнію разглядаецца як важны кірунак развіцця новай памяці новага пакалення.У цяперашні час даследаванні сегнетоэлектрычнай памяці на аснове гафнію ўсё яшчэ маюць праблемы, такія як недастатковая надзейнасць блока, адсутнасць дызайну мікрасхемы з поўнай перыферыйнай схемай і далейшая праверка прадукцыйнасці ўзроўню мікрасхемы, што абмяжоўвае яе прымяненне ў eNVM.
Імкнучыся да вырашэння праблем, з якімі сутыкаецца ўбудаваная сегнетоэлектрычная памяць на аснове гафнію, каманда акадэміка Лю Мінга з Інстытута мікраэлектронікі ўпершыню ў свеце распрацавала і ўкараніла тэставы чып FeRAM мегаб-магнітуды на аснове буйнамаштабнай інтэграцыйнай платформы сегнетоэлектрычнай памяці на аснове гафнію, сумяшчальнай з CMOS, і паспяхова завяршылі буйнамаштабную інтэграцыю сегнетоэлектрычнага кандэнсатара HZO у 130-нм працэс CMOS.Прапануюцца схема прывада запісу з падтрымкай ECC для вымярэння тэмпературы і схема адчувальнага ўзмацняльніка для аўтаматычнага ліквідацыі зрушэння, а таксама дасягнута трываласць 1012 цыклаў і час запісу 7 нс і час чытання 5 нс, што з'яўляецца найлепшым узроўнем, зарэгістраваным да гэтага часу.
Дакумент «9-Мб убудаванай аператыўнай памяці FeRAM на аснове HZO з працягласцю 1012 цыклаў і 5/7 нс чытання/запісу з выкарыстаннем абнаўлення даных з падтрымкай ECC» заснаваны на выніках і ўзмацняльнік сэнсу са зрушэннем «быў абраны на ISSCC 2023, і чып быў абраны падчас дэма-сесіі ISSCC для паказу на канферэнцыі.Ян Цзяньго - першы аўтар артыкула, а Лю Мін - адпаведны аўтар.
Адпаведная праца праводзіцца пры падтрымцы Нацыянальнага фонду натуральных навук Кітая, Нацыянальнай праграмы ключавых даследаванняў і распрацовак Міністэрства навукі і тэхналогій і пілотнага праекта B-класа Акадэміі навук Кітая.
(Фота чыпа FeRAM на аснове гафнію 9 Мб і тэсту прадукцыйнасці чыпа)
Час публікацыі: 15 красавіка 2023 г