上海“相变存储器”研究与国际前沿同步

 “非易失性存储器”作为新一代国际公认存储技术,越来越受到世界各国的重视。从第十一届IEEE非易失性存储器国际研讨会上获悉,上海承担国家科技重大专项、国家纳米重大研究计划等项目,牵头研发非挥发的新型相变存储器,已公开约300项海内外专利,填补了我国新型相变存储器的空白,研发与国际前沿实现基本同步。

存储器是消费型电子产品的必备单元,技术密集且门槛高,市场主要被三星、海力士等企业垄断。中国作为多种电子产品的世界最大生产国,每年消耗存储器件占全球三分之一,但此前一直未实现存储器大批量国产,主要依靠进口。而日韩两国则通过实施国家战略,分别于上世纪80年代和90年代自主掌握存储器技术,也使全球存储器产业重心从美国移至日本,进而移至韩国。

新型非易失性存储器具有高速、高密度、可微缩、低功耗、抗辐射、断电后仍然能够保持数据等诸多优点。新型非易失性存储器包括相变存储器、磁性存储器、电阻式存储器、铁电存储器等诸多类型。从2002年起,中科院上海微系统所在现行存储技术之外,及时攻关下一代新型相变存储器,并承接我国“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”、“973计划”等相关任务。目前,中科院上海微系统所、中芯国际、微芯等企业组建百余人产学研团队,成功研发出不同于传统存储机制的“相变存储器”。据项目负责人宋志棠研究员介绍,该联合研究团队在相变存储器芯片的工程化研究方面已经取得突破性进展,研制出8Mb测试芯片,并实现全部存储功能,开发出自主IP的双沟道隔离二极管阵列,成功实现了工艺集成和相关功能的演示,并建立了8英寸整片测试系统。

在此基础上,上海微系统所与中芯国际建立了12英寸专用PCRAM平台。12英寸40纳米相变存储器的产业化关键技术也取得了重要进展,完成了第一版芯片的设计,并进入关键的工艺开发;初步完成了尺寸为60-70纳米的相变材料填充和抛光、刻蚀等单项工艺开发。据悉,微系统所在相关材料、器件、工艺等环节布局专利达300项左右,其中80多项已获授权,为产业化和国际化打下良好的基础。

来自美国、法国、德国、西班牙、俄罗斯、日本、韩国等10个国家和地区200多位专家学者和业内人士参加了本届会议。在为期三天的会议期间举行10场大会报告和交流报告,围绕非易失性存储器领域的最新发展进行学术交流和研讨。