超高密度存储器三维集成关键技术研究

项目名称： 超高密度存储器三维集成关键技术研究

项目编号： No.61334007

项目类型： 重点项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 刘明

作者单位： 中国科学院微电子研究所

项目金额： 300万元

中文摘要： 在制造工艺微缩到22nm技术代后，传统硅基浮栅存储技术将面临一系列技术限制和理论极限，三维存储技术被认为是未来实现Tera bit存储的关键途径。阻变存储器由于其结构简单、易于三维集成而引起了广泛关注。本课题针对RRAM三维集成关键技术，结合目前该领域的研究现状和项目组已有的研究基础，拟重点开展高性能选通管、低功耗高稳定阻变器件、堆叠结构（垂直交叉阵列结构）的设计与优化、三维高密度存储可靠性等研究。在优化器件性能的基础上，从阵列尺寸、静态功耗、可微缩性等方面综合评估各类选通器件，优选出适合于三维集成的单元结构；分析二维存储阵列结构与三维存储阵列结构的异同，提出从二维结构发展为三维结构时，存储阵列的设计规则；解决垂直交叉阵列结构中选通管的集成与阵列均匀性问题，实现具有两层以上8x8存储阵列的三维集成。

中文关键词： 阻变存储器;三维集成;超高密度;;

英文摘要： As the CMOS technology scales to sub-22 nm node, the conventional Si-based Floating gate memory will encounter severe theoretical and technical limitation. 3D memory technology is thought as a critical method to realize Tera bit storage. Due to the simple structure, ease to 3D integration, RRAM has been received extensive attention from the world-wide researchers. For the key 3D integration technology, this project will focus on the investigation of high-performance selector, low power RRAM device, design and optimization of multi-stack/vertical cross-bar array, reliability issue of 3D high density storage. From the point of array size, statistic power consumption, scalability, figure out the device suitable to 3D integration on the base of optimization of performance; Analyze the difference of 2D memory from the 3D array; Propose some design rules for 3D array fabrication; Solve the integration issue of selector on the vertical cross bar array, uniformity issue of 3D array; Realize two layers of 8x8 memory array.

英文关键词： reistive switching memory;3D integration;high-density