下一代存储材料

近年来，氧化物半导体作为下一代存储架构的潜力材料受到广泛关注，其关键优势在于可实现与后端互连工艺（BEOL） 兼容的逻辑与存储器件。本文报道了基于氧化物半导体沟道的 BEOL 存储器件在近期取得的进展与面临的挑战，包括类 DRAM 的 1T-1C 存储单元、无电容增益单元以及非易失性铁电场效应晶体管（Ferroelectric FET）。文章分析了氧化物沟道 的关键特性，重点关注在材料与器件工艺技术方面的进展，这些进展有助于提升存储器的核心指标，如耐久性、数据保持 特性以及可扩展性。这些研究结果为优化基于氧化物半导体的存储器件、以满足下一代应用需求，提供了有价值的参考。 近期，在先进逻辑平台上展示了一种采用 n 型氧化物半导体晶体管的 1T-1C 存储芯片，其在制造工艺与晶圆厂兼容性方面 表现出高度成熟性，并实现了优异的性能（见图 1(a)）。该芯片在 0.75 V 的 VDD 条件下实现了 8 ns 的随机周期时间和 128 ms 的保持时间，并在 85 ℃ 条件下展现出多年级别的可靠性（见图 1(b)）。整个存储单元阵列以 COP 结构单片集成在 CMOS 外围电路之上，通过最小化信号传播距离，在密度扩展 ...