微電子所在阻變存儲器與鐵電FinFET研究中取得進展

最近，2018國際電子器件大會（IEDM）在美國舊金山召開。會上，中國科學院院士、中國科學院微電子研究所研究員劉明團隊展示了28奈米嵌入式阻變存儲器可靠性優化以及基於HfZrO鐵電FinFET器件的最新研究成果。

對於新型存儲器RRAM，初始電形成過程會增加電路設計複雜度，帶來可靠性問題，一直是工業界和科研界研究的熱點。劉明團隊在RRAM方向的研究具有豐富的經驗，針對28奈米的1Mb RRAM測試晶片（IEDM 2017 2.4.1），提出了高溫forming的編程方法，可以將平均forming電壓從2.5V以上降為1.7V。由於高溫forming過程中細絲內殘留的氧離子大幅減少，編程之後由於氧離子和氧空位復合造成的電阻弛豫效應得到消除，器件的保持特性得到了40以上的大幅提升。

針對先進工藝節點的嵌入式存儲器缺失問題，劉明團隊與研究員殷華湘合作提出了基於HZO鐵電FinFET的混合存儲器件。該器件在電荷俘獲模式下，表現出高耐久性（>1012）、高操作速度（<20ns）、良好的數據保持特性（[email protected]），與DRAM的性能相近，為在SOC晶片及CPU晶片中集成嵌入式DRAM提供了可能。當器件工作在電籌翻轉模式下的時候，器件表現出非常好的數據保持特性（>10年）以及對讀取信號串擾的免疫能力，使該器件同時具有優越的不揮發存儲特性。

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