突破工艺技术限制实在不易,东芝另寻突破口提高NAND闪存密度

2007-06-19 08:51:33来源: 电子工程专辑

东芝公司日前宣布,它将不会再试图突破工艺技术的限制,而是将转向3D结构以提高NAND闪存密度。与东芝一起的还有其它几家内存制造商,他们都非常希望能以新设计代替传统的浮式NAND,因为该类产品已经快到容量极限了。

一些行业分析人士认为,采用45纳米或32纳米节点的浮栅式NAND马上将要推出历史舞台。东芝在近日于日本举行的超大规模集成电路研讨会(VLSI Symposium)上推出了一个新概念,即创建由存储元器件堆栈而成的硅柱,垂直穿越电极材料层,并利用共享的外围电路。

这些硅柱会插入到穿过一个堆栈式底层的孔中,其方式和建筑物中的支柱是一样的。东芝把它称为“一个由栅电极和绝缘体薄膜组成的多层三明治”。

这些硅柱的表面涂有一层涂层。栅电极以固定的间隔包围着硅柱,以及一个用于保存数据的预先制成的氮化物薄膜,并以一个硅氧化氮氧化硅(SONOS)结构置于每个接合处,作为一个NAND单元。

目前尚未有东芝官员发表评论,因此还不确认东芝会从何时开始将此技术投入商业化,以及采用怎样的密度,或者仍然面临着怎样的困难(例如读/写次数是否持久,性能是否能保持不变等等)。

SONOS结构问世已有数年,目前已经有摩托罗拉和Cypress Semiconductor等其它公司在采用,作为比一般浮栅结构更好的嵌入闪存的方法。

其它公司也都在开发类似SONOS的结构,以便为离散式NAND带来新生。商品化存储器已经是便携式多媒体设备存储数据的关键成分,并打进了原本由硬盘统治的大型存储设备市场。为了保持它在这些市场中的发展和生存,需要密度更高的设备,而这意味着要在设备结构上进行改变。

去年9月三星发布了一种与SONOS类似的结构,名为电荷撷取闪存(CTF)。三星的CTF NAND芯片应该比传统的闪存更可靠,因为它减少了会加大数据读取难度的单元间干扰。

三星将这整个结构称为Tanos, 它由钽(一种金属)、氧化铝(一种高K材料)、氮化物、氧化物和硅层组成。Tanos结构标志着与NAND设备中高k材料结合的金属层的初次应用。三星表示,它的TFT技术将让使其更为容易地将NAND扩展到30纳米甚至20纳米,这将带来一款256G的芯片。

在三星发布Tanos后仅过了数个月,中国台湾的Macronix International公司也表示已经准备好测试其Bandgap Engineered SONOS (BE-SONOS)。该公司将于今年制作一款2G的测试芯片,并预计到2010年其45纳米技术将会开始商业化。

东芝表示,它的新方法将能大大提高密度,而不会扩大芯片的占位面积,因为该阵列是垂直堆栈的。比如,一个32层堆栈的集成度可以达到采用同样技术的标准芯片集成度的10倍。

关键字:制造  容量  纳米  绝缘

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