New-Tech Magazine | May 2022 | Special Edition

תמונת כותרת

« IMEC קרדיט:

) למערכות מחשוב עצמאיות Ferroelectric ( ולמערכות משובצות מחשב. המחקר בחן את יכולתן של טכנולוגיות הזיכרון החדשות הללו להחליף את טכנולוגיות זיכרון נדיף ולא נדיף מסורתיות (זיכרון ], זיכרון דינמי SRAM גישה אקראית סטטי [ ) NAND ] וזיכרון הבזק מבוסס DRAM [ או כפתרון היברידי עבור מערכות מחשב מסורתיות, המגשר על הפער שבין שימוש מהיר אך יקר, לשימוש DRAM בזיכרון זולים NAND בשבבי זיכרון הבזק מבוסס אך אטים, במה שמכונה טכנולוגיית זיכרון . על אף יתרונותיהן התיאורטיים, SCM על פי רוב מתקשות הטכנולוגיות החדשות למצוא אחיזה מסחרית בשוק וכך חוזרות יצרניות שבבי זיכרון לחיפוש פתרונות DRAM להגדלת צפיפות הזיכרון של שבבי המשמשים כזיכרון הפנימי במחשב ושבבי המשמשים NAND זיכרון הבזק מבוסס לאחסון. עם זאת, קיימים כמה יוצאים מן הכלל. אחת מהטכנולוגיות הללו היא זיכרון ), שאמנם MRAM גישה אקראית מגנטי ( השימוש בהן מוגבל, אבל משמשת כחלופה לשבבי זיכרון הבזק משובצים. ובהקשר זה, אחת משותפות התעשייה שלנו הכריזה משובץ בתהליך MRAM על שימוש בזיכרון ננו־מטר כתחליף לזיכרון סטטי 16 ייצור ), ברמת זיכרון SRAM בעל גישה אקראית ( המטמון הנמוכה ביותר במדרג הזיכרון. זאת יכולה להיות פריצת דרך משמעותית עבור טכנולוגיות שבבי הזיכרון החדשות." כדי imec באילו אפיקים מתמקדת למצוא פתרון לאתגרים המרכזיים שבדרך? פועלת בשתי חזיתות. Imec " הראשונה: אנחנו מסייעים לשותפי התעשייה שלנו להמשיך ולמתוח את הטכנולוגיות המסורתיות של שבבי הזיכרון ) ושבבי הבזק מבוסס DRAM הדינמי ( לגבול יכולתן. השנייה: אנחנו NAND חוקרים טכנולוגיות זיכרון חדשות שלהן יתרונות על פני הטכנולוגיות המסורתיות המשמשות כיום בשוק. דוגמה טובה היא טכנולוגיית זיכרון הבזק המשמשת לאחסון. לשבבים NAND מבוסס האלה צפיפות זיכרון גבוהה, הם זולים,

תלת־ממדי על בסיס מוליך DRAM דוגמה למבנה אפשרי של שבב :1 ,תמונה «

למחצה חלופי. IMEC קרדיט:

כיום, ארכיטקטורת תא הזיכרון הדינמי ) הנפוצה ביותר בתעשייה היא DRAM ( ), ואנחנו 1 T 1 C טרנזיסטור אחד וקבל אחד ( מאמינים שבחמש השנים הבאות אפשר יהיה לשפר אותה ולהפיק ממנה יותר. בתוך כך, חלק מהשותפים שלנו עוסקים בחקר ארכיטקטורה תלת־ממדית להגדלת . DRAM צפיפות הזיכרון של שבבי אנחנו תורמים למאמץ על ידי מציאת דרכים שונות וישימות לייצור המבנה התלת־ממדי DRAM הזה. כך לדוגמה: תא זיכרון ה־ בארכיטקטורת IGZO שלנו על בסיס ,) 2 T 0 C טרנזיסטורים ואפס קבלים ( 2 , מאפשר BEOL המתאים לתהליך ייצור להעביר את החלקים החיצוניים של תא הזיכרון אל מתחת לליבת התא וכך לערום בודדים זה על גבי זה ליצירת DRAM תאי , IGZO מבנה תלת־ממדי. במקביל, מלבד אנחנו בודקים שימוש בחומרים אחרים ליצירת התעלה, במטרה לשפר את ביצועי ויציבות הטרנזיסטור." "אנחנו מתמקדים בשלוש טכנולוגיות וה־ DRAM חדשות עבור שוק שבבי ה־ , כלומר בעלות יעילות אנרגטית SRAM גבוהה, צפיפות זיכרון גבוהה, מהירות יותר ובעלות קצב העברת נתונים DRAM משבבי גבוה מאוד למעבד. הראשונה: הרחבת תלת-ממדיים DRAM השימוש בשבבי , כשבבים בעלי צפיפות IGZO על בסיס אילו טכנולוגיות זיכרון חדשות נוספות יכולות ליצור עניין בתעשייה?

אבל גם מאוד אטיים. כמענה לביקוש לצפיפות זיכרון גדולה יותר, נעשה שימוש תלת־ממדיים הבנויים מעד NAND בשבבי שכבות (מילים), כשתאי הסיביות 176 ל־ (בתרגום GAA מסודרים בארכיטקטורת חופשי: שערים מקיפים מכל הכיוונים). ככל שגדל מספר השכבות, כך עולה הצורך להקטין את עובי (גובה) השכבה ואת מידות פיתחה שבבי Imec התא (אורך ורוחב). ננו־מטר 25 תלת־ממדיים בגובה NAND ועובדת על ארכיטקטורות מבנה תאים חדשות (כמו סידור התאים בתעלה), כדי להקטין את מידות (אורך ורוחב) השבבים. על קיצור זמני imec כמו כן, עובדת התגובה של הזיכרון, תחום שבו מציגים (טרנזיסטורי FeFET טרנזיסטורים מסוג ] פרואלקטריים תלת־ FET תוצא־שדה [ ממדיים) פוטנציאל מבטיח. בתוך כך, אנחנו כבר נושאים מבט לעבר / TB טכנולוגיות בעלות צפיפות זיכרון ( ממ"ר) גבוהה יותר ממה שאפשר להשיג תלת־ממדיים, ובהן NAND בשימוש בשבבי פתרונות על בסיס נוזל." מהי פריצת הדרך שהשיג הצוות שלך לאחרונה, ומה המשמעות שלה עבור התעשייה? , הצגנו תא 2021 בשנת IEDM "בכינוס IGZO ) על בסיס DRAM זיכרון דינמי ( (אינדיום־גליום־אבץ־חמצן) ללא קבל, שסולל את הדרך לפיתוח שבבי זיכרון תלת־ממדיים. DRAM פנימי

New-Tech Magazine l 36