【儀表網 會議報道】2014年9月29日，由中國科學院微電子研究所承擔的納米研究重大科學研究計劃2010年項目“納米結構電荷俘獲材料及高密度多值存儲基礎研究”課題驗收會在北京召開。中國科學院吳德馨院士、解思深院士、李樹深院士、高鴻鈞院士、南京大學鄭有炓院士等相關專家、項目主管部門代表以及項目組成員等參加了會議。
　　
　　一直以來，半導體存儲器在移動通訊、數據終端、多媒體、消費類電子及國防電子裝備等領域具有不可替代的地位，數據容量的急劇增大對高密度、高速、低功耗、長壽命提出了更高要求。主流硅基浮柵存儲器隨工藝技術代拓展遇到嚴重的技術瓶頸，無法滿足信息技術迅速發展對超高密度存儲的要求。漸進型的納米晶浮柵存儲器和電荷俘獲存儲器是目前主流硅基浮柵存儲器的主要替代方案。
　　
　　在納米晶浮柵存儲器研究方面，微電子所微細加工與納米技術研究室存儲器小組從器件結構出發，分析了提高納米晶浮柵器件性能的途徑，建立了納米晶浮柵存儲器的電荷保持模型，發展了一系列制備高質量納米晶的方法，為納米晶浮柵存儲器的實用性打下基礎。同時在與上海宏力半導體制造有限公司的合作中，開展納米晶浮柵存儲器在工業化應用上的研究，關鍵技術在8英寸生產線完成。這些研究成果為該項目的申請奠定了堅實的基礎。
　　
　　據介紹，基于納米結構的陷阱或量子阱存儲原理的新一代電荷俘獲型存儲技術（CTM：ChargeTrappingMemory），具有極少量電子操作、器件尺寸小、功耗低、可以實現多值存儲、易與CMOS工藝兼容等優點，特別是具有多值存儲狀態的CTM存儲器可以在同樣面積、同樣技術代下獲得存儲密度成倍的增長，從根本上解決了目前浮柵存儲器面臨的進一步尺寸縮小的瓶頸，被認為是下一代存儲器技術發展的重要方向。
　　
　　重大科學研究計劃“納米結構電荷俘獲材料及高密度多值存儲基礎研究”于2010年開題，共分為4個子課題，由中科院微電子所牽頭，聯合南京大學、中科院物理研究所、北京大學等國內信息領域的單位，組成了具有水平的科研團隊，以解決國家重大戰略需求、獲得自主知識產權為宗旨，緊密圍繞新一代CTM存儲材料和高密度多值存儲中的關鍵科學問題與技術進行聯合攻關。
　　
　　該研究計劃目前取得的主要成果有：，從能帶工程出發，綜合優化CTM隧穿層/俘獲層/阻擋層，為存儲器性能優化提供基礎；第二，發展了單電子表面勢技術，優化編程方法，提出一種8值單元編程方法，有效提高了CTM器件的存儲密度；第三，系統研究了存儲器特性和材料與結構的關系；第四，揭示電荷在存儲層中的垂直分布，觀察到電荷橫向移動現象，對CTM的編程和擦除過程中載流子輸運機制進行了直觀表征；第五，電荷俘獲存儲器模擬平臺為新材料、新結構、三維NAND結構的性能評估和優化設計提供了工具；第六，提出了junction-assisted低壓編程、擦除方法；改善了可靠性，編程速度提高300倍，保持特性和存儲窗口顯著改善；第七，在生產平臺完成CTM存儲器從材料、工藝、器件、集成的系統研究；第八，獲得自主知識產權CTM存儲技術系統解決方案。
　　
　　驗收會上，劉明研究員和各課題負責人、項目骨干匯報了項目和各課題的驗收、總結情況。驗收專家組經過審議一致認為，4個子課題在新材料、器件機理、模型研究、兼容芯片制造工藝的高密度集成、新結構多值存儲設計與模擬研究等方面有機結合、緊密聯系，計劃任務圓滿完成，技術資料準備齊全，科研成果具有創新性，全部評定為“”。會議的成功召開，為項目的順利驗收奠定了基礎。