IMEC将RRAM单元微缩至10nm

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    欧洲研究机构 IMEC 本月初在国际电子元件大会(IEDM)上，提出了尺寸仅10nm x 10nm的电阻式 RAM (RRAM)记忆体单元。据 IMEC 称这种超小型的记忆体具有取代 NAND 快闪记忆体的潜力。
    RRAM名列具取代NAND快闪记忆体潜力的非挥性记忆体候选技术之一，它以电荷储存为基础。过去，业界普遍认为该技术很难微缩到18nm的平面尺寸以下。
    RRAM是以2个稳定电阻状态之间的电阻元件材料的电子开关为基础，而且能被包含在一个交叉阵列中。IMEC主要瞄准基于铪/氧化铪的材料，将之作为传统氮化钛接面之间的开关材料夹层。

10nm的铪/氧化铪RRAM单元截面图。
    RRAM技术的主要特性──有时也被称为忆阻器──在于因交叉阵列结构和速度而来的潜在密度优势。IMEC的研究人员之前曾经表示，他们对基于材料中氧空缺运动的丝状(filamentary)开关机制已经有了良好的理解。
    IMEC的报告显示，其铪/氧化铪电阻堆叠的面积小于10nm x 10nm，其耐受性超过10^9 (10亿)次。它能在极低电压下实现ns级的开/关时间，而电阻窗口因素为50，显示在200℃环境下经过30小时后，仍可正常运作。这意味着在100℃条件下资料可连续保留10年。
    据称每位元的开关能量低于0.1pJ，交流工作电压低于3V。
    此外，IMEC还特别针对进一步的微缩，对PRAM单元上的薄膜结晶在运作时的影响进行了研究。该机构也说明了cap layer的作用和交换机制。

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