A KIOXIA Europe GmbH bejelentette a világ első Twin BiCS Flash-jének kifejlesztését, amely egy lebegő kapus speciális FG félkör alakú félkör alakú cellaszerkezeten alapuló split-gate félkör alakú cellaszerkezet. Az új szerkezet jobb írási teljesítményt és szélesebb írási/ törlési ablakot kínál a hagyományos kör alakú töltéscsapda CT celláknál lényegesen kisebb méretben.
Ábra. 1. Kialakított félkör alakú FG sejtek: a – keresztmetszet; b – felülnézet
Ezekkel a jellemzőkkel az új cellakialakítás olyan jövőbiztos megoldásnak tekinthető, amely felülmúlja a négy bites cellánkénti QLC tárolási technológiát, és jelentősen nagyobb tárolási sűrűséget és kevesebb réteget tesz lehetővé. Új technológia bemutatása az IEEE International Electron Devices Meeting IEDM konferencián december 11-én San Franciscóban Kalifornia, USA .
A 3D flash memóriatechnológia a cellarétegek számának növelésével, a többrétegű struktúra és a hosszú nyúlási maratás megvalósításával nagy írási sűrűséget tett lehetővé alacsony adatbitenkénti költség mellett. Mivel a cellarétegek száma az elmúlt években meghaladta a százat, egyre nehezebbé vált kompromisszumot találni a maratási profil kezelése, a méretegyenletesség és a gyártási hatékonyság között. E probléma megoldására a KIOXIA egy új, félkör alakú cella kialakítását fejlesztette ki a hagyományos kör alakú cellában a kapu kimenetének felosztásával, hogy csökkentse a méretet és nagyobb sűrűségű memóriát hozzon létre kevesebb réteggel. A kör alakú vezérlő kapu, görbületének köszönhetően, amely javítja a vivő injektálását az alagút dielektrikumon keresztül és csökkenti az elektronszivárgást a blokkoló dielektrikumba BLK , szélesebb írási ablakot biztosít és csökkenti a telítődés hatásait a lapos kapuhoz képest.
Ábra. 2. FG félköríves cellák kísérleti írási/törlési teljesítménye a CT kör alakú cellákkal szemben
Ebben a kialakításban a kör alakú vezérlőkapu szimmetrikusan két félkör alakú kapura van osztva, ami jelentősen javítja az írási/törlési dinamikát. Amint az az ábrán látható. 1, egy vezető tárolóréteg és egy nagy áteresztőképességű blokkoló dielektrikum kombinációját használják a töltésbefogási hatékonyság növelésére. Ez magas csatolási tényezőt eredményez, ami növeli az írási ablakot, és csökkenti az elektronszivárgást a lebegő kapuból, így kiküszöböli a telítődés okozta problémákat. Kísérleti írási/törlési jellemzők az ábrán. 2 azt mutatja, hogy a lebegő kapuval FG és nagy permeabilitású blokkoló dielektrikummal ellátott félköríves cellák jelentősen jobb írási teljesítményt és szélesebb írási/ törlési ablakot biztosítanak a nagyobb kerek töltéscsapda CT cellákhoz képest.
Ábra. 3. A kalibrált paraméterekkel szimulált Vt-eloszlások utólagos rögzítése
A jobb írási/ törlési teljesítményű FG félvezető cellák várhatóan viszonylag sűrű QLC Vt eloszlással rendelkeznek kis cellaméretek mellett. Ezenkívül az alacsony csapdakoncentrációjú szilíciumcsatorna használata lehetővé teszi, hogy egy cellában több mint négy bit adatot tároljunk, és például öt szintű cellákat PLC valósítsunk meg, amint az az ábrán látható. 3. Ezek az eredmények megerősítik, hogy a félköríves FG-cellák gyakorlati megoldást jelenthetnek a tárolási sűrűség növelésére.
Mostantól kezdve a KIOXIA innovatív flashmemória kutatás és fejlesztés a Twin BiCS Flash technológia továbbfejlesztésére és a gyakorlati alkalmazások megtalálására fog kiterjedni. A KIOXIA hat további kiadványt is bemutatott az IEDM 2023-en, amelyek a vállalat magas szintű kutatási és fejlesztési tevékenységét bizonyítják a flashmemóriák területén.
Miért választja az új Twin BiCS Flash cellaszerkezetet a KIOXIA fejlesztéséhez? Hogyan különbözik a korábbi cellaszerkezettől, és milyen előnyökkel jár ez a fejlesztés?
A KIOXIA új Twin BiCS Flash cellaszerkezetet fejleszt ki? Milyen előnyöket kínál ez az új cellaszerkezet és mire használható? Van már valamilyen információ arról, hogy mikor kerül a piacra és milyen típusú eszközökben lesz elérhető? Köszönöm!
Igen, a KIOXIA új Twin BiCS Flash cellaszerkezetet fejleszt ki. Ez az új cellaszerkezet több előnyt kínál az előző generációkhoz képest, például nagyobb sűrűséget és alacsonyabb energiafogyasztást. Emellett jelentősen javítja a sebességet és a megbízhatóságot is. Az új cellaszerkezet gyakorlatilag bármilyen eszközben használható, ahol tárolókapacitásra van szükség, mint például okostelefonok, számítógépek, táblagépek és más elektronikai eszközök. Bár pontos dátum nincs, arra számíthatunk, hogy az új cellaszerkezet hamarosan piacra fog kerülni, és sokféle típusú eszközben elérhető lesz.