Uzņēmums KIOXIA Europe GmbH ir paziņojis par pasaulē pirmās 3D pusapaļo zibspuldzes šūnu ar dalītiem vārtiem tehnoloģijas izstrādi, kuras pamatā ir īpaša pusapaļo šūnu ar peldošiem vārtiem FG struktūra – Twin BiCS Flash. Jaunā struktūra nodrošina uzlabotu rakstīšanas veiktspēju un plašāku rakstīšanas/izdzēšanas logu ar ievērojami mazāku laukumu nekā tradicionālās apaļās lādiņtrāpa CT šūnas.
Attēlā. 1. FG formas pusapaļas šūnas: a – šķērsgriezums; b – skats no augšas
Šis jaunais šūnu dizains tiek uzskatīts par nākotnes risinājumu, kas pārspēj četru bitu uz šūnu QLC glabāšanas tehnoloģiju, piedāvājot ievērojami lielāku glabāšanas blīvumu un mazāku slāņu skaitu. Jaunā tehnoloģija prezentēta IEEE International Electron Devices Meeting IEDM konferencē Sanfrancisko, Kalifornijā, ASV, 11. decembrī.
3D zibatmiņas atmiņas tehnoloģija, palielinot šūnu slāņu skaitu un ieviešot daudzslāņu struktūru, kā arī izmantojot garu pagarinājuma kodināšanu, ir sasniegusi augstu ieraksta blīvumu ar zemām izmaksām uz vienu datu bitu. Pēdējos gados, kad šūnu slāņu skaits ir pārsniedzis simts, kļūst arvien grūtāk atrast kompromisu starp kodināšanas profila pārvaldību, izmēru viendabīgumu un ražošanas efektivitāti. Lai risinātu šo problēmu, KIOXIA ir izstrādājusi jaunu pusapaļas šūnas konstrukciju, sadalot vārtu izeju tradicionālajā apaļā šūnā, lai samazinātu izmēru un radītu lielāka blīvuma atmiņu ar mazāku slāņu skaitu. Cirkulārie vadības vārti izmanto izliekuma efektu, lai uzlabotu nesēju iesmidzināšanu caur tuneļa dielektriķi un samazinātu elektronu noplūdi bloķējošā dielektriķī BLK , piedāvājot plašāku rakstīšanas logu un samazinot piesātinājuma efektu salīdzinājumā ar plakaniem vārtiem.
Attēls. 2. Pusapaļu FG šūnu eksperimentālā rakstīšanas/izdzēšanas veiktspēja salīdzinājumā ar apaļām CT šūnām
Šajā konstrukcijā apaļie vadības vārti ir simetriski sadalīti divos pusapļos, tādējādi ievērojami uzlabojot rakstīšanas/izdzēšanas dinamiku. Kā parādīts 1. att. 1, lai uzlabotu lādiņa uztveršanas efektivitāti, tiek izmantots vadošs uzglabāšanas slānis kombinācijā ar augstas caurlaidības bloķējošu dielektriķi. Rezultāts ir augsts savienojuma koeficients, kas palielina rakstīšanas logu, kā arī samazina elektronu noplūdi no peldošajiem vārtiem, tādējādi novēršot piesātinājuma radītās problēmas. Eksperimentālās rakstīšanas/izdzēšanas īpašības attēlotas 1. att. 2 rāda, ka pusapaļas šūnas ar peldošiem vārtiem FG un augstas caurlaidības bloķējošu dielektriķi nodrošina ievērojamu rakstīšanas veiktspējas uzlabošanos un plašāku rakstīšanas/izdzēšanas logu, salīdzinot ar lielākām apaļām šūnām ar lādiņa slazdiem CT .
Attēlā. 3. Modelētie pēc ieraksta Vt sadalījumi ar kalibrētiem parametriem
Paredzams, ka FG pusapaļās šūnās, kurām ir labāka rakstīšanas/izdzēšanas veiktspēja, pie maziem šūnu izmēriem QLC Vt sadalījums būs relatīvi blīvs. Turklāt silīcija kanāls ar zemu lamatas koncentrāciju nodrošina iespēju saglabāt vairāk nekā četrus datu bitus vienā šūnā un īstenot, piemēram, piecu līmeņu šūnas PLC , kā parādīts 1. attēlā. 3. Šie rezultāti apstiprina, ka FG pusapaļās šūnas var būt praktisks risinājums uzglabāšanas blīvuma uzlabošanai.
No šī brīža KIOXIA inovatīvas zibatmiņas atmiņas pētniecība un izstrāde ietvers Twin BiCS Flash tehnoloģijas tālāku attīstību un praktisku pielietojumu meklēšanu. KIOXIA IEDM 2023 konferencē prezentēja arī sešas citas publikācijas, kas apliecina uzņēmuma augsto pētniecības un izstrādes aktivitāti zibatmiņas atmiņas jomā.
KIOXIA izstrādāja jaunu Twin BiCS zibspuldzes elementu struktūru. Tas noteikti ir aizraujoši! Vai jums ir vairāk informācijas par šo inovāciju? Kādi ir galvenie ieguvumi un kā tas atšķiras no iepriekšējiem risinājumiem? Būtu interesanti uzzināt vairāk par šo tehnoloģisko līdzsvaru un tā praktisko pielietojumu. Paldies!