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3 d与非

一种存储器结构,其中存储器单元是垂直设计的,而不是使用传统的浮动门。
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描述

由于193nm浸没和多种模式,闪存供应商已经将平面NAND扩展到1xnm节点制度。平面NAND涉及多晶硅横条的生产。这些条纹用来构成单词线。它们依次连接存储单元的控制门。

但是在1xnm节点上,供应商正在努力扩展NAND设备中的关键元素-浮动门。事实上,浮栅在控制栅与电容耦合比上出现了不可取的降低。

意识到平面NAND即将走到尽头,三星在2013年抢先一步,推出了业内首款3D NAND设备。三星的V-NAND设备是128gb芯片,由24个垂直层组成,由250万个通道组成。最近,三星推出了基于其芯片的32层设备和ssd。

此外,美光、SK海力士、东芝也在开发3D NAND。

在3D NAND中,多晶硅条被拉伸、折叠和垂直立起。与传统的浮栅不同,3D NAND采用了电荷阱技术。电荷阱以氮化硅薄膜为基础,将电荷存储在存储器的两端。

说明3D NAND的制造挑战的一种方法是检查三星的V-NAND设备。三星的3D NAND技术采用30nm到40nm的设计规则和栅极末级流,被称为TCAT(太比特电池阵列晶体管)。TCAT是一种栅极全能设备,其中栅极围绕信道。

TCAT流从CMOS衬底开始。然后,根据客观分析,氮化硅和二氧化硅交替层沉积在衬底上。这一过程就像做蛋糕一样,代表了流动交替堆叠沉积的第一个大挑战。

使用化学气相沉积(CVD),交替堆叠沉积涉及到一层一层地沉积和堆叠薄膜的过程。所面临的挑战是沉积具有良好均匀性和低缺陷的薄膜。随着3D NAND供应商将其设备扩展到32层以上,挑战也在不断升级。

交替堆叠沉积决定了给定设备的层数。在这一步之后,在结构上应用硬蒙版,并在顶部绘制孔图案。

接下来就是最难的部分了。高纵横比沟槽从器件顶部蚀刻到衬底。纵横比比平面大十倍。在高长宽比蚀刻过程之后,孔内衬多晶硅通道。这个洞被二氧化硅填充,根据客观分析,这被称为“通心粉通道”。

然后,使用狭缝蚀刻工艺在结构内形成柱。在这一点上,原来的氮化硅和二氧化硅交替层被去除。根据客观分析,最终的结构看起来像一个带鳍的窄塔。

在这一步之后,外围逻辑必须连接到控制门。为了完成这一壮举,该结构经历了另一个困难的阶梯蚀刻。使用蚀刻机,这个想法是蚀刻一个楼梯图案到设备的侧面。


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