Imec結合III-V材料打造高性能Flash

　　比利時奈米電子研究中心Imec的研究人員透過將快閃記憶體(Flash)與使用砷化銦鎵(InGaAs)的更高性能III-V材料通道垂直排放的方式，發現了一種能夠提高快閃記憶體速度與壽命的新方法。

　　目前大多數的快閃記憶體使用由浮閘所控制的平面多晶矽通道，并用控制閘讀取或編程高電壓的浮閘——其方式是迫使電子穿隧至浮閘(0)或由其流出(1)。藉由將通道移動至垂直的方向，3D快閃記憶體能夠更緊密地封裝，而不必遵循微縮規則。

　　此外，Imec最近發現，透過使用通道中的III-V材料(InGaAs)，可讓大幅加速垂直的3D NAND閘極。由于通道是在深45nm的孔洞垂直執行，因而也能夠避免III-V材料和矽晶之間經常發生晶格不匹配的問題，這是平面快閃記憶體無法克服的問題。

　　垂直NAND的配置可以使用更快的III-V材料(如InGaAs)作為通道，沿著傳統金屬閘與其間的二氧化矽絕緣層填充深溝槽

　　(來源：Imec)

　　根據Imec研究人員表示，該技術被稱為“閘極先制/通道后制”(gate-first/channel last)，在通態電流與轉移電導時的效能超越多晶矽通道，同時還維持相同的編程、擦除與耐久性規格。

　　“快閃記憶體儲存在巨大的成長，我們的記憶體合作夥伴(三星、英特爾—美光、東芝—SanDisk和海力士)將會對于可協助其進一步擴展3D NAND發展藍圖的任何突破感到振奮，”Arnaud Furnemont表示。

　　透過改變控制閘的電壓，從而在浮閘(紅色和藍色部份)上擷取電子，可使快閃記憶體浮閘從1切換到0(綠色)

　　利用金屬有機氣相外延法(MOVPEO)在45nm孔洞中生長InGaAs(多晶矽通常會沉積)，可望實現能微縮至更小尺寸的高性能元件;相形之下，多晶矽則逐漸步入其發展藍圖的盡頭。

　　GlobalFoundries、英特爾—美光、海力士、三星(Samsung)、東芝-Sandisk 和臺積電(TSMC)等公司都贊助了Imec的研究。