CrossbarReRAM可制造性和可擴(kuò)展性
2017-10-18 14:19:23
CrossbarReRAM包含簡單的雙端器件，能夠被整合到后端金屬層，從而成為替代NAND閃存的完美、低成本解決方案。毫無疑問，平面MLC/TLC NAND正面臨擴(kuò)展性的挑戰(zhàn)，而其性能在10 納米尺寸也將有所減損。當(dāng)20納米級別的3D NAND開始被考慮成為平面NAND的替代品時(shí)，3D NAND技術(shù)在進(jìn)入10納米尺寸級別時(shí)將面臨同樣的可擴(kuò)展性挑戰(zhàn)和性能減損。
從單元角度來看，電阻式內(nèi)存元件在設(shè)備面積減小時(shí)仍會(huì)產(chǎn)生同樣的導(dǎo)通電流，但是關(guān)閉電流會(huì)被降低。導(dǎo)通電流和關(guān)閉電流的比率通常從幾百到超過1000。它也改善了傳感范圍，使得以更少的復(fù)雜CMOS外設(shè)電路進(jìn)行傳感以及在更小的技術(shù)尺寸實(shí)現(xiàn)MLC/TLC成為可能。Crossbar ReRAM絲基電阻式內(nèi)存元件能把單元尺寸擴(kuò)展到10納米以下。
有兩項(xiàng)工藝參數(shù)非常重要——轉(zhuǎn)換材料的膜厚（TSL）和轉(zhuǎn)換電極的關(guān)鍵尺寸（CD）。這些參數(shù)通過使用當(dāng)今最尖端的制造設(shè)備可以很容易地得以控制，包括當(dāng)今20-40納米尺寸晶圓代工廠中所使用的光刻、PECVD薄膜沉積、以及金屬刻蝕機(jī)臺(tái)。
CrossbarReRAM能夠使用與制造基于CMOS的外設(shè)電路一樣的整套設(shè)備，內(nèi)存元件可以在低溫工藝下嵌入。ReRAM單元嵌入的熱預(yù)算不會(huì)對CMOS器件性能產(chǎn)生影響。取決于內(nèi)存的種類，ReRAM層通常可以在多達(dá)16個(gè)堆棧的熱預(yù)算下正常工作，而不會(huì)給器件性能帶來顯著的改變。3D ReRAM堆棧與3D NAND堆棧截然不同，它可以非常容易地使用后端整合來實(shí)現(xiàn)。
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CrossbarReRAM
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