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超高速フラッシュの統合プロセスと統計パフォーマンス

人工知能の急速な発展には、高速不揮発性ストレージ技術が緊急に必要とされています。現在主流の不揮発性フラッシュ メモリのプログラミング速度は一般に数百マイクロ秒であり、アプリケーションの要件をサポートできません。復旦大学のZhou Peng-Liu Chunsenチームによる予備研究は、二次元半導体構造が速度を1000倍以上向上させ、破壊的なナノ秒レベルの超高速ストレージフラッシュメモリ技術を実現できることを示した。ただし、大規模な統合をどのように実現し、実際の実用的なアプリケーションに移行するかは依然として非常に困難です。

インターフェースエンジニアリングからスタートし、1Kbナノ秒の超高速フラッシュメモリアレイの最大規模の統合検証を世界で初めて達成し、その超高速特性を10ナノメートル未満まで拡張できることを証明した。北京時間8月12日午後、関連結果は「二次元超高速フラッシュメモリのスケール統合プロセス」というタイトルでNature Electronicsに掲載された。

同チームはスーパー界面エンジニアリング技術を開発し、大規模二次元フラッシュメモリに原子レベルの平坦性を持つヘテロジニアス界面を実現し、高精度の評価技術と組み合わせることで、集積プロセスが国際レベルよりも大幅に優れていることを示した。厳格なDCストレージウィンドウとACパルスストレージ性能テストを通じて、1Kbストレージ規模の新しい2次元メカニズムのフラッシュメモリは、ナノ秒の不揮発性プログラミング速度で最大98％の歩留まり率を持っていることが確認されました。 International Semiconductor の技術ロードマップでは、フラッシュ メモリ製造の歩留まり率 89.5% が要求されています。

同時に研究チームは、高度なフォトリソグラフィー装置に依存しないセルフアライメントプロセスを開発し、独自の革新的な超高速ストレージスタック電界設計理論を組み合わせて、超高速フラッシュメモリデバイスの実現に成功しました。チャネル長は8ナノメートルで、現在世界最短のトレンチ型フラッシュメモリデバイスであり、シリコンベースのフラッシュメモリの物理サイズ限界（約15ナノメートル）を突破した。原子的に薄いチャネルによってサポートされるこの超小型デバイスは、20 ナノ秒の超高速プログラミング、10 年間の不揮発性、100,000 サイクル寿命、およびマルチステート ストレージ パフォーマンスを備えています。この研究は、超高速破壊的フラッシュメモリ技術の産業応用を促進するでしょう。

この論文の責任著者は、復丹大学集積チップ・システム国家重点研究所およびチップ・システムフロンティア技術研究所のLiu Chunsen研究員とマイクロエレクトロニクス学部のZhou Peng教授である。とCao Zhenyuanはこの論文の最初の著者です。この研究活動は、科学技術省の主要研究開発プログラム、中国国家財団の重要先導人材プログラム、上海基礎研究区プログラム、上海ビーナスおよびその他のプロジェクトの資金提供を受けているほか、以下の支援を受けています。教育省のイノベーションプラットフォーム。

著者：

文：Jiang Peng 写真：取材対象者提供 編集者：Gu Jun 編集長：Fan Liping

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