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索尼开发出交叉式ReRAM技术,容量可以达到100Gbits

索尼半导体解决方案公司开发了交叉点式ReRAM技术,其容量可以达到100Gbits。


新技术于2017年在半导体技术国际学术会议VLSI技术研讨会上公布。索尼预计,作为存储类存储器(SCM),ReRAM将在集成度,成本,性能等方面弥补DRAM与NAND闪存之间的差距。


此次索尼半导体的解决方案开发了基于铜(Cu)离子的ReRAM。其存储单元是由一个选择器和一个电阻元件组成的所谓“1S1R”型。通过采用选择器(代替晶体管)作为存储单元的选择元件,可以使用存储单元面积小至4F2的交叉点型。同时也使得堆叠存储器单元的层并且进一步增加容量成为可能。

 

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新的ReRAM的单元格结构


具体来说,索尼半导体解决方案开发了大容量SCM的基本技术,其写入速度达100ns,循环能力为1000万,容量约为100Gbits。索尼这次引进了两项关键技术。


第一,公司在存储单元内的电解液和Cu离子储存器之间插入阻隔层,目的在于降低电阻变化(增加容量必需做的)。然后,防止材料的相互扩散,减少变化。


第二,索尼半导体解决方案将硼和碳(BC)掺杂在存储器单元内的OTS(超声门限开关)。结果实现了大容量交叉点型存储器阵列所需的低泄漏电流,阈值电压变化的降低和循环能力的提高。

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掺杂硼和碳的选择器


由于这些技术的建立,现在可以通过垂直堆叠两层尺寸为20nm的2k×2k交叉型存储器阵列来实现约100Gbits的容量。

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