| | 摩托罗拉公布首款4Mb硅纳米晶体存储器
| | 2003-04-29·
·文志磊··天极网硬件频道
| | 摩托罗拉公司日前展示了全球第一个基于硅纳米晶体的4 Mb存储器件。这一全功能4Mb测试样片的出现，标志着半导体工业在开发浮栅式闪存的替代品道路上，实现了历史性的突破。研究人员相信，同浮栅式闪存相比，硅纳米晶体存储器体积能做得更小、稳定性更高，同时也更节能。
硅纳米晶体存储器属于先进的「薄膜存储器」中的一种。摩托罗拉已经开发出相关技术以简化这些存储器件的制造。通过采用常规的硅积沉技术设备，摩托罗拉DigitalDNA实验室的研究人员在两层氧化物之间积沉了直径为50埃的球形硅纳米晶体。在常规的浮栅式非易失性存储器中，单一的氧化缺陷会导致整个电荷的丢失。因此硅纳米晶体采用了特别的设计，使得该晶体能够积蓄电荷，也能有效的防止电荷向其它的绝缘纳米晶体移动，从而不会发生电荷丢失现象，大大提高了存储器的可靠性和灵活性。
「常规闪存在汽车、家电、无线设备和工业控制等领域被广泛应用，而硅纳米晶体存储器很有可能替换常规闪存，成为其后继的存储器件。」摩托罗拉半导体部先进产品研究开发实验室副总裁Joe Mogab说，「作为在业界率先展示4 Mb器件的公司，我们在满足未来的嵌入式非易失性存储器市场需求方面，比别人领先了一步。这些令人振奋的实验结果表明，硅纳米晶体存储器能够在现有设备上进行低成本制造。」
闪存的灵活性
基于浮栅的嵌入式闪存是应用最为广泛的嵌入式非易失性存储器。闪存技术的灵活性就表现在：允许制造商将软件代码和数据存储在其中，制造商因而能在产品开发过程中对微控制器进行反复编程，或是在现场操作控制器时进行数据存储。同样，制造商也可很容易的对软件进行调整以适应快速变化的市场需求、或者远程控制现场的软件错误修正。
然而，随着半导体制造业向90纳米或更小的线刻尺寸迈进，浮栅式闪存的制造就变得不太容易实现。因为在这样的尺寸下，为了写入或擦除数据，9～12V的高压晶体管需要占用相当的面积，这在成本上是比较高昂的。另外，由于有可能出现存储错误或数据丢失，工程师不能在无损可靠性的前提下，减小浮栅式闪存中的高电压。
摩托罗拉也是MRAM(磁阻随机存取存储器)的业界领导者，这种存储器通过将三种主要存储器的最佳优点(eDRAM的密度、eSRAM的速度和闪存的非易失性)集成进单个芯片中，有望成为真正意义上的革命性的存储器技术。
工艺突破
在德州奥斯汀的Dan Noble研究中心里，摩托罗拉采用90纳米工艺，在众多200毫米晶圆上建立了测试组。研究人员战胜的最大的困难是：促使纳米晶体反复生长，以得到一致的体积和密度。如果纳米晶体太小或者太分散，制造出的存储器件不能保持充分的存储密度，因为适当的存储密度是存储器件能够检测出开／关、即0／1状态的必要条件；如果纳米晶体过大或密度过高，电子就有可能移动到其它的纳米晶体上，或者在纳米晶体下的隧道氧化物中被漏失检测。通过采用不同化学处理以及改变温度、压力和时间等实验环境，摩托罗拉的研究人员进行了反复实验，终于开发出在现存半导体设备上能多次生长成纳米晶体的方法。目前，研究人员正集中精力减小裸片的大小，同时加紧制定技术规范，以便有可能在2004年实现量产。 | | | | 感谢
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