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比利時微電子中心(IMEC)即將在下個月于檀香山舉辦的VLSI Symposia中，報告針對憶阻器(memristor)的最新研究進展。IMEC預計發表四篇論文，探討其憶阻器變種──電阻式存儲器(RRAM)的發展現況。 聲稱已準備好在20nm以下工藝量產RRAM的IMEC，將在今年六月十二至十五日舉辦的研討會上說明其縱橫閂(cross-bar)架構。IMEC聲稱其RRAM架構要比閃存密度更高、速度更快、功耗更低，而且可以取代當前的任何一種存儲器，包括DRAM在內。 IMEC和其他從事憶阻器的研究小組聲稱，未來將出現一種能取代閃存和所有隨機存取存儲器變種產品的通用存儲器技術。憶阻器最初是由加州大學柏克萊分校教授蔡少棠提出，之后惠普公司一直投入該技術的發展。 “惠普將憶阻器這個名詞用來描述一種元件，這種元件具備特定的IV特性，”IMEC存儲器元件專案經理Malgorzata Jurczak說�！暗珜θ魏我环N運用過渡金屬氧化物(transition metal oxide)中的氧空缺運動的RRAM單元來說，這都是典型的IV特性�！� HP選擇在其憶阻縱橫閂陣列(memristive crossbar arrays)中夾入鈦氧化物，但在VLSI Symposia上，IMEC將描述使用鉿氧化物和其他配方的RRAM。此外，目前有兩種不同的方式可實現電阻開關，首先是使用介面修飾(interfacial modification)，即氧空缺會出現朝向或遠離介面的遷移行為，從而調節位在電極和氧化物傳導部份之間的穿隧能障(tunneling barrier)。另一種是在傳導路徑中對齊氧空缺的絲狀開關，它可因氧空缺的遷移而破裂(ruptured)或是成立(established)。無論何種方式，其優勢都是相同的──使用可編程電壓來遷移氧空缺的超高密度縱橫閂陣列，因而以非揮發方式改變位元單元的阻值。 
IMEC的電阻式隨機存取存儲器(RRAM)在金屬電極之間夾入了氧化鉿憶阻材料/資料來源：IMEC “惠普聲稱使用接口類型的開關，”Jurczak說，“但我們使用絲狀開關。” 據IMEC表示，他們已經使用絲狀開關達到了超快速的次納米級編程時間，以及超低功率的次500nA操作電流。IMEC也將報告如何藉由先進的材料堆疊工程的優勢，來改善位元單元的可靠性。 “我們正在克服傳統閃存單元的微縮極限，”Jurczak說。“新興存儲器技術領域中的主要存儲器廠商都已加入我們的研究計劃，這也證實了我們的RRAM研究對全球產業而言極具價值�！� IMEC的四篇論文標題分別為：針對鉿氧化物RRAM中設定與重置的動態沙漏模型(Dynamic 'Hour Glass' Model for Set and Reset in Hafnium Oxide RRAM)；藉由理解基礎堆疊工程在高性能雙極RRAM中實現超低次500nA操作電流(Ultralow sub-500nA Operating Current in High-Performance Bipolar RRAM Achieved Through Understanding-Based Stack-Engineering)；藉由工藝改善RRAM單元性能和可靠性，同時為高密度存儲器應用的可制造性和可擴展性鋪平道路(Process-Improved RRAM Cell Performance and Reliability and Paving the Way for Manufacturability and Scalability for High Density Memory Application)；場驅動的超高速sub-ns RRAM編程(Field-Driven Ultrafast sub-ns RRAM Programming)。 |
