'n Nuwe tipe hafnium-gebaseerde ferro-elektriese geheueskyfie wat ontwikkel en ontwerp is deur Liu Ming, akademikus van die Instituut vir Mikro-elektronika, is in 2023 by die IEEE Internasionale Vastetoestandstroombaankonferensie (ISSCC) aangebied, die hoogste vlak van geïntegreerde stroombaanontwerp.
Hoëprestasie-ingebedde nie-vlugtige geheue (eNVM) is in hoë aanvraag vir SOC-skyfies in verbruikerselektronika, outonome voertuie, industriële beheer en randtoestelle vir die Internet van Dinge. Ferro-elektriese geheue (FeRAM) het die voordele van hoë betroubaarheid, ultra-lae kragverbruik en hoë spoed. Dit word wyd gebruik in groot hoeveelhede data-opname intyds, gereelde data-lees en -skryf, lae kragverbruik en ingebedde SoC/SiP-produkte. Ferro-elektriese geheue gebaseer op PZT-materiaal het massaproduksie bereik, maar die materiaal daarvan is onversoenbaar met CMOS-tegnologie en moeilik om te krimp, wat daartoe lei dat die ontwikkelingsproses van tradisionele ferro-elektriese geheue ernstig belemmer word, en ingebedde integrasie benodig 'n aparte produksielynondersteuning, wat moeilik is om op groot skaal te populariseer. Die miniatureerbaarheid van nuwe hafnium-gebaseerde ferro-elektriese geheue en die versoenbaarheid daarvan met CMOS-tegnologie maak dit 'n navorsingsbrandpunt van algemene kommer in die akademie en industrie. Hafnium-gebaseerde ferro-elektriese geheue word beskou as 'n belangrike ontwikkelingsrigting van die volgende generasie nuwe geheue. Tans het die navorsing van hafnium-gebaseerde ferro-elektriese geheue steeds probleme soos onvoldoende eenheidsbetroubaarheid, 'n gebrek aan skyfie-ontwerp met volledige perifere stroombane, en verdere verifikasie van skyfievlakprestasie, wat die toepassing daarvan in eNVM beperk.
Met die oog op die uitdagings wat ingebedde hafnium-gebaseerde ferro-elektriese geheue in die gesig staar, het die span van akademikus Liu Ming van die Instituut vir Mikro-elektronika die megab-magnitude FeRAM-toetsskyfie vir die eerste keer ter wêreld ontwerp en geïmplementeer, gebaseer op die grootskaalse integrasieplatform van hafnium-gebaseerde ferro-elektriese geheue wat versoenbaar is met CMOS, en die grootskaalse integrasie van HZO ferro-elektriese kapasitor in die 130 nm CMOS-proses suksesvol voltooi. 'n ECC-ondersteunde skryfaandrywingskring vir temperatuurwaarneming en 'n sensitiewe versterkerkring vir outomatiese verrekeningseliminasie word voorgestel, en 1012 siklusduursaamheid en 7 ns skryf- en 5 ns leestyd word bereik, wat die beste vlakke is wat tot dusver gerapporteer is.
Die artikel “’n 9-Mb HZO-gebaseerde Ingeboude FeRAM met 1012-siklusuithouvermoë en 5/7ns Lees/Skryf met behulp van ECC-Assisted Data Refresh” is gebaseer op die resultate en Offset-Canceled Sense Amplifier “is in ISSCC 2023 gekies, en die skyfie is in die ISSCC Demo Sessie gekies om in die konferensie vertoon te word. Yang Jianguo is die eerste outeur van die artikel, en Liu Ming is die ooreenstemmende outeur.
Die verwante werk word ondersteun deur die Nasionale Natuurwetenskapstigting van China, die Nasionale Sleutelenavorsing- en Ontwikkelingsprogram van die Ministerie van Wetenskap en Tegnologie, en die B-Klas-loodsprojek van die Chinese Akademie vir Wetenskappe.
(Foto van 9Mb Hafnium-gebaseerde FeRAM-skyfie en skyfieprestasietoets)
Plasingstyd: 15 Apr-2023
