En neien Typ vu ferroelektresche Speicherchip op Hafnium-baséiertem Niveau, dee vum Liu Ming, Akademiker vum Institut fir Mikroelektronik, entwéckelt a konzipéiert gouf, gouf 2023 op der IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) presentéiert, dem héchsten Niveau vum integréierte Schaltkreesdesign.
Héichleistungs-agebettene net-flüchtege Speicher (eNVM) ass ganz gefrot fir SOC-Chips an der Konsumentelektronik, autonomen Gefierer, industrieller Kontroll an Edge-Geräter fir den Internet vun de Saachen. Ferroelektrescht Speicher (FeRAM) huet d'Virdeeler vun héijer Zouverlässegkeet, ultra-niddrege Stroumverbrauch an héijer Geschwindegkeet. Et gëtt wäit verbreet fir grouss Datenopzeechnungen a Echtzäit, heefeg Datenliesen a Schreiwen, niddrege Stroumverbrauch an agebettene SoC/SiP-Produkter benotzt. Ferroelektrescht Speicher baséiert op PZT-Material huet Masseproduktioun erreecht, awer säi Material ass net kompatibel mat der CMOS-Technologie a schwéier ze schrumpfen, wat dozou féiert, datt den Entwécklungsprozess vum traditionelle ferroelektresche Speicher eescht behënnert gëtt, an d'Agebetten-Integratioun brauch eng separat Produktiounslinnënnerstëtzung, déi schwéier a grousser Skala ze populariséieren ass. D'Miniaturéierbarkeet vum neie Hafnium-baséierte ferroelektresche Speicher a seng Kompatibilitéit mat der CMOS-Technologie maachen et zu engem Fuerschungshotspot vu gemeinsamem Suergen an der akademescher Welt an der Industrie. Hafnium-baséierte ferroelektresche Speicher gëtt als eng wichteg Entwécklungsrichtung vun der nächster Generatioun vum neie Speicher ugesinn. Am Moment huet d'Fuerschung vum Hafnium-baséierte ferroelektresche Speicher nach ëmmer Problemer wéi onzureichend Eenheetszouverlässegkeet, Mangel un Chip-Design mat komplette Peripherieschaltkreesser a weider Verifizéierung vun der Leeschtung op Chipniveau, wat seng Uwendung an eNVM limitéiert.
Fir d'Erausfuerderungen unzegoen, mat deenen en agebetteten Hafnium-baséierten ferroelektresche Speicher konfrontéiert ass, huet d'Team vum Akademiker Liu Ming vum Institut fir Mikroelektronik de FeRAM-Testchip a Megab-Gréisst fir d'éischt Kéier op der Welt entworf an implementéiert, baséiert op der groussflächeger Integratiounsplattform vum Hafnium-baséierten ferroelektresche Speicher, deen mat CMOS kompatibel ass, an huet déi groussflächeg Integratioun vum HZO-ferroelektresche Kondensator am 130nm CMOS-Prozess erfollegräich ofgeschloss. Eng ECC-gestëtzte Schreifundriffsschaltung fir d'Temperaturmessung an eng sensibel Verstärkerschaltung fir automatesch Offset-Eliminatioun ginn virgeschloen, an et ginn eng Haltbarkeet vun 1012 Zyklusen an eng Schreifzäit vu 7ns an eng Lieszäit vu 5ns erreecht, wat déi bescht Niveauen sinn, déi bis elo gemellt goufen.
D'Aarbecht "A 9-Mb HZO-based Embedded FeRAM with 1012-Cycle Endurance and 5/7ns Read/Write using ECC-Assisted Data Refresh" baséiert op de Resultater an den Offset-Canceled Sense Amplifier "gouf am ISSCC 2023 ausgewielt, an de Chip gouf an der ISSCC Demo Session ausgewielt fir op der Konferenz ausgestallt ze ginn. De Yang Jianguo ass den éischten Auteur vum Pabeier, an de Liu Ming ass de korrespondéierenden Auteur.
Déi domat verbonnen Aarbecht gëtt vun der Nationaler Naturwëssenschaftsstiftung vu China, dem Nationalen Schlësselfuerschungs- a Entwécklungsprogramm vum Ministère fir Wëssenschaft an Technologie, an dem B-Klass Pilotprojet vun der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften ënnerstëtzt.
(Foto vum 9Mb Hafnium-baséierte FeRAM-Chip an dem Chipleistungstest)
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 15. Abrëll 2023
