Un novo tipo de chip de memoria ferroeléctrica baseado en hafnio desenvolvido e deseñado por Liu Ming, académico do Instituto de Microelectrónica, presentouse na Conferencia Internacional de Circuítos de Estado Sólido (ISSCC) do IEEE en 2023, o máis alto nivel de deseño de circuítos integrados.
A memoria non volátil incorporada de alto rendemento (eNVM) ten unha gran demanda de chips SOC en produtos electrónicos de consumo, vehículos autónomos, control industrial e dispositivos de punta para a Internet das cousas.A memoria ferroeléctrica (FeRAM) ten as vantaxes de alta fiabilidade, consumo de enerxía ultra baixo e alta velocidade.É amplamente utilizado en grandes cantidades de gravación de datos en tempo real, lectura e escritura frecuente de datos, baixo consumo de enerxía e produtos SoC/SiP integrados.A memoria ferroeléctrica baseada en material PZT alcanzou a produción en masa, pero o seu material é incompatible coa tecnoloxía CMOS e é difícil de encoller, o que leva a que o proceso de desenvolvemento da memoria ferroeléctrica tradicional vese seriamente obstaculizado e a integración integrada necesita un soporte de liña de produción separado, difícil de popularizar. a gran escala.A miniaturabilidade da nova memoria ferroeléctrica baseada en hafnio e a súa compatibilidade coa tecnoloxía CMOS convértena nun punto de investigación de interese común no ámbito académico e industrial.A memoria ferroeléctrica baseada en hafnio foi considerada como unha importante dirección de desenvolvemento da próxima xeración de nova memoria.Na actualidade, a investigación da memoria ferroeléctrica baseada en hafnio aínda ten problemas como a insuficiente fiabilidade da unidade, a falta de deseño de chip con circuíto periférico completo e unha maior verificación do rendemento a nivel de chip, o que limita a súa aplicación en eNVM.
Co obxectivo dos desafíos aos que se enfronta a memoria ferroeléctrica baseada en hafnio incorporada, o equipo do académico Liu Ming do Instituto de Microelectrónica deseñou e implementou o chip de proba FeRAM de megab-magnitude por primeira vez no mundo baseado na plataforma de integración a gran escala. de memoria ferroeléctrica baseada en hafnio compatible con CMOS, e completou con éxito a integración a gran escala do capacitor ferroeléctrico HZO nun proceso CMOS de 130 nm.Proponse un circuíto de accionamento de escritura asistido por ECC para a detección de temperatura e un circuíto amplificador sensible para a eliminación automática de compensación, e conséguese unha durabilidade de ciclos de 1012 e un tempo de escritura de 7 ns e de lectura de 5 ns, que son os mellores niveis informados ata o momento.
O documento "Unha FeRAM incorporada baseada en HZO de 9 Mb con resistencia de 1012 ciclos e lectura/escritura de 5/7ns mediante a actualización de datos asistida por ECC" baséase nos resultados e o amplificador de detección cancelado por compensación "seleccionouse en ISSCC 2023 e o chip foi seleccionado na sesión de demostración ISSCC para ser mostrado na conferencia.Yang Jianguo é o primeiro autor do artigo e Liu Ming é o autor correspondente.
O traballo relacionado está apoiado pola Fundación Nacional de Ciencias Naturais de China, o Programa Nacional de Investigación e Desenvolvemento clave do Ministerio de Ciencia e Tecnoloxía e o Proxecto Piloto de Clase B da Academia Chinesa de Ciencias.
(Foto da proba de rendemento do chip FeRAM baseado en hafnio de 9 Mb)
Hora de publicación: 15-Abr-2023