日前,中科院微電子研究所在阻變存儲器與大生產(chǎn)CMOS工藝集成研究上取得進(jìn)展。
阻變存儲器(RRAM)是近些年興起的新型不揮發(fā)存儲技術(shù),具有單元尺寸小、速度快、功耗低、工藝及器件結(jié)構(gòu)簡單和可嵌入功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是國際上公認(rèn)的32nm節(jié)點(diǎn)以下主流存儲器技術(shù)的有力競爭者之一。微電子所納米加工與新器件集成技術(shù)研究室(三室)劉明研究員帶領(lǐng)的RRAM團(tuán)隊(duì)已在該領(lǐng)域開展了多年的研究,以與CMOS工藝兼容的二元金屬氧化物材料為基礎(chǔ),在材料優(yōu)化、機(jī)理研究、可微縮性研究、可靠性研究、小陣列原型芯片設(shè)計(jì)、測試方法學(xué)研究等方面取得了處于國內(nèi)領(lǐng)先地位、具有一定國際影響力的系列成果。
2012年,在國家科技重大專項(xiàng)子課題“32nm RRAM關(guān)鍵工藝和技術(shù)”的支持下,RRAM研發(fā)團(tuán)隊(duì)在SMIC生產(chǎn)線上完成RRAM外圍電路的流片工作,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中成功開發(fā)了1kb RRAM陣列與外圍電路芯片的集成工藝。這種集成方案一方面采用了大工藝生產(chǎn)平臺,為企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)提供前期技術(shù)儲備;另一方面兼顧了實(shí)驗(yàn)室靈活多樣的特點(diǎn),可以不受CMOS工藝上材料種類的限制,開展新材料、新結(jié)構(gòu)器件的研究,為產(chǎn)學(xué)研合作模式的進(jìn)一步展開奠定了良好的基礎(chǔ)。
該科研團(tuán)隊(duì)的研究成果也受到國際同行的廣泛關(guān)注,分別和美國的VSEA公司和Adesto公司等簽署了合作開發(fā)協(xié)議。
左:(a) RRAM存儲陣列測試系統(tǒng);(b) 機(jī)臺級測試針卡實(shí)物圖;(c) PCB板控制電路部分。
右: (a) 探針卡下RRAM 1kb芯片實(shí)物圖;(b) 陣列中寫入的“IME”字樣位圖。