用于通用存储和神经形态计算的相变存储器的研究进展

存算一体技术目前被认为是一种可以消除冯·诺依曼计算架构瓶颈的可行性技术。在众多的存算一体器件中,相变存储器(PCM)因其具有非易失性、可微缩性、高开关速度、低操作电压、循环寿命长以及与现有半导体工艺相兼容等优点,被认为是未来通用存储和神经形态计算器件中最具竞争力的候选者之一。首先介绍了PCM的工作原理和器件材料结构,并详细讨论了PCM在通用存储和神经形态计算领域的应用。PCM具有高集成度和低功耗的共性需求,但这两个应用领域对材料性能有不同的侧重点。详细分析了PCM目前存在的优缺点,如高编程电流导致的功耗问题,以及商业化应用面临的主要挑战。最后,针对PCM的研究现状提出了一系列改进措施,包括材料选择、器件结构设计、预操作、热损耗降低、3D架构,以及解决阻态漂移等问题,以推动其进一步发展和应用。

相变存储器预充电读出方法

分析传统相变存储器读出方法读取速度受限的原因,提出一种预充电读出方法.该方法将本地位线充电到预充电电压后开始读取数据.预充电电压设置在第一参考电压和第二参考电压的中间值.第一参考电压为读取最高晶态电阻值的存储器件时的本地位线电压,第二参考电压为读取最低非晶态电阻值的存储器件时的本地位线电压.采用SMIC 40nm CMOS工艺进行设计和仿真,1-Mb相变存储器的随机读取时间为6.64ns;Monte Carlo仿真表明,最长随机读取时间为9.07ns.传统读出方法的随机读取时间和最长随机读取时间分别为45.36ns和128.1ns.晶态单元读电流是4.84μA.仿真结果表明,所提方法比传统方法能更好地抑制工艺角、电源电压和温度波动.

中国半导体存储行业的未来发展路线

存储器产业芯片国产化之路迈出的重要一步。芯片国产化是中国政府在信息安全自主可控政策领域的实践领域之一。作为信息技术的基础产业,半导体集成电路持续得到国家政策的扶持。近期从国家层面到地方层面,中国的政策发布及资本的投入也是持续不断。

相变材料等离子体刻蚀的研究进展

首先综述了相变材料等离子体刻蚀技术的研究进展,然后讨论了影响相变材料等离子体刻蚀的主要工艺参数,如线圈功率、腔体气压、偏压、刻蚀气体及气体比例等,进而解释了工艺参数与刻蚀结果的依赖关系。同时采用多种分析手段,对相变材料在等离子体刻蚀工艺中产生的刻蚀损伤进行了分类和表征,并基于该分析结果提出了工艺优化方案。最后总结了相变材料等离子体刻蚀技术的反应机理,相变材料的刻蚀是自发反应与离子辅助化学反应相结合的过程,同时物理溅射与低挥发性产物的离子激发脱附也起着重要的辅助作用。