中科院納米重大科研計(jì)劃通過(guò)驗(yàn)收

　　【儀表網(wǎng) 會(huì)議報(bào)道】2014年9月29日，由中國(guó)科學(xué)院微電子研究所承擔(dān)的納米研究重大科學(xué)研究計(jì)劃2010年項(xiàng)目“納米結(jié)構(gòu)電荷俘獲材料及高密度多值存儲(chǔ)基礎(chǔ)研究”課題驗(yàn)收會(huì)在北京召開。中國(guó)科學(xué)院吳德馨院士、解思深院士、李樹深院士、高鴻鈞院士、南京大學(xué)鄭有炓院士等相關(guān)專家、項(xiàng)目主管部門代表以及項(xiàng)目組成員等參加了會(huì)議。
　　
　　一直以來(lái)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器在移動(dòng)通訊、數(shù)據(jù)終端、多媒體、消費(fèi)類電子及國(guó)防電子裝備等領(lǐng)域具有不可替代的地位，數(shù)據(jù)容量的急劇增大對(duì)高密度、高速、低功耗、長(zhǎng)壽命提出了更高要求。主流硅基浮柵存儲(chǔ)器隨工藝技術(shù)代拓展遇到嚴(yán)重的技術(shù)瓶頸，無(wú)法滿足信息技術(shù)迅速發(fā)展對(duì)超高密度存儲(chǔ)的要求。漸進(jìn)型的納米晶浮柵存儲(chǔ)器和電荷俘獲存儲(chǔ)器是目前主流硅基浮柵存儲(chǔ)器的主要替代方案。
　　
　　在納米晶浮柵存儲(chǔ)器研究方面，微電子所微細(xì)加工與納米技術(shù)研究室存儲(chǔ)器小組從器件結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了提高納米晶浮柵器件性能的途徑，建立了納米晶浮柵存儲(chǔ)器的電荷保持模型，發(fā)展了一系列制備高質(zhì)量納米晶的方法，為納米晶浮柵存儲(chǔ)器的實(shí)用性打下基礎(chǔ)。同時(shí)在與上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司的合作中，開展納米晶浮柵存儲(chǔ)器在工業(yè)化應(yīng)用上的研究，關(guān)鍵技術(shù)在8英寸生產(chǎn)線完成。這些研究成果為該項(xiàng)目的申請(qǐng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　
　　據(jù)介紹，基于納米結(jié)構(gòu)的陷阱或量子阱存儲(chǔ)原理的新一代電荷俘獲型存儲(chǔ)技術(shù)（CTM：ChargeTrappingMemory），具有極少量電子操作、器件尺寸小、功耗低、可以實(shí)現(xiàn)多值存儲(chǔ)、易與CMOS工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，特別是具有多值存儲(chǔ)狀態(tài)的CTM存儲(chǔ)器可以在同樣面積、同樣技術(shù)代下獲得存儲(chǔ)密度成倍的增長(zhǎng)，從根本上解決了目前浮柵存儲(chǔ)器面臨的進(jìn)一步尺寸縮小的瓶頸，被認(rèn)為是下一代存儲(chǔ)器技術(shù)發(fā)展的重要方向。
　　
　　重大科學(xué)研究計(jì)劃“納米結(jié)構(gòu)電荷俘獲材料及高密度多值存儲(chǔ)基礎(chǔ)研究”于2010年開題，共分為4個(gè)子課題，由中科院微電子所牽頭，聯(lián)合南京大學(xué)、中科院物理研究所、北京大學(xué)等國(guó)內(nèi)信息領(lǐng)域的單位，組成了具有水平的科研團(tuán)隊(duì)，以解決國(guó)家重大戰(zhàn)略需求、獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為宗旨，緊密圍繞新一代CTM存儲(chǔ)材料和高密度多值存儲(chǔ)中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題與技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
　　
　　該研究計(jì)劃目前取得的主要成果有：，從能帶工程出發(fā)，綜合優(yōu)化CTM隧穿層/俘獲層/阻擋層，為存儲(chǔ)器性能優(yōu)化提供基礎(chǔ)；第二，發(fā)展了單電子表面勢(shì)技術(shù)，優(yōu)化編程方法，提出一種8值單元編程方法，有效提高了CTM器件的存儲(chǔ)密度；第三，系統(tǒng)研究了存儲(chǔ)器特性和材料與結(jié)構(gòu)的關(guān)系；第四，揭示電荷在存儲(chǔ)層中的垂直分布，觀察到電荷橫向移動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)CTM的編程和擦除過(guò)程中載流子輸運(yùn)機(jī)制進(jìn)行了直觀表征；第五，電荷俘獲存儲(chǔ)器模擬平臺(tái)為新材料、新結(jié)構(gòu)、三維NAND結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了工具；第六，提出了junction-assisted低壓編程、擦除方法；改善了可靠性，編程速度提高300倍，保持特性和存儲(chǔ)窗口顯著改善；第七，在生產(chǎn)平臺(tái)完成CTM存儲(chǔ)器從材料、工藝、器件、集成的系統(tǒng)研究；第八，獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)CTM存儲(chǔ)技術(shù)系統(tǒng)解決方案。
　　
　　驗(yàn)收會(huì)上，劉明研究員和各課題負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目骨干匯報(bào)了項(xiàng)目和各課題的驗(yàn)收、總結(jié)情況。驗(yàn)收專家組經(jīng)過(guò)審議一致認(rèn)為，4個(gè)子課題在新材料、器件機(jī)理、模型研究、兼容芯片制造工藝的高密度集成、新結(jié)構(gòu)多值存儲(chǔ)設(shè)計(jì)與模擬研究等方面有機(jī)結(jié)合、緊密聯(lián)系，計(jì)劃任務(wù)圓滿完成，技術(shù)資料準(zhǔn)備齊全，科研成果具有創(chuàng)新性，全部評(píng)定為“”。會(huì)議的成功召開，為項(xiàng)目的順利驗(yàn)收奠定了基礎(chǔ)。