比利時(shí)微電子研究中心IMEC的研究人員們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種納米級(jí)的氧化鋁鉿電介質(zhì)(HfAlO/Al2O3/HfAlO)堆迭，這種具氮化硅/氮化鈦混合浮閘的閘間電介質(zhì)可用于平面 NAND Flash 結(jié)構(gòu)中，并可望推動(dòng)NAND flash在20nm及其以下先進(jìn)制程進(jìn)一步微縮。
IMEC表示，這種高-k/低-k/高-k的三層結(jié)構(gòu)能夠讓數(shù)據(jù)具有”出色的保留與持久性“。雖然IMEC并未明白指出實(shí)際的數(shù)字，但一般認(rèn)定10^5次讀寫(xiě)周期是NAND flash的實(shí)際下限，而10年的保存時(shí)間則是大多數(shù)非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的標(biāo)準(zhǔn)要求。
NAND flash在20nm節(jié)點(diǎn)過(guò)渡到平面結(jié)構(gòu)。由于存儲(chǔ)器單元間距的緊密度使其必須采用平面結(jié)構(gòu)以避免包覆浮閘周圍的控制閘。然而，平面單元也因此造成控制閘與浮閘之間的耦合減少，而使得編程與讀取困難。
透過(guò)穿透式電子顯微鏡檢視在混合浮閘與控制閘的TiN薄層之間
具HfAlO/Al2O3/HfAlO閘間電介質(zhì)的閘極堆迭
IMEC指出，透過(guò)這種三層閘間電介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，可讓編程/擦除窗口開(kāi)放到18V。電介質(zhì)厚度縮小，使得這種材料可望在20nm及其以下更先進(jìn)制程時(shí)進(jìn)一步微縮2D NAND flash。
采用具非晶態(tài)A1203中間層的25nm厚堆迭(10-5-10)，IMEC為單一A1203電介質(zhì)層帶來(lái)更大幅的進(jìn)展。在125℃溫度時(shí)的保留測(cè)試顯示電荷損失不大。
