Китайские исследователи создали новый тип памяти DRAM без конденсаторов
Специалисты из Института микроэлектроники Китайской академии наук совместно с коллегами из других научных учреждений представили инновационную архитектуру ячейки памяти. Разработка велась в условиях ограничений на поставки передового литографического оборудования, что стимулирует поиск нестандартных решений в полупроводниковой отрасли. Новая технология предлагает альтернативный подход к производству оперативной памяти, который может оказаться дешевле и эффективнее традиционных методов.
В основе изобретения лежит отказ от классической схемы построения ячейки DRAM, которая обычно состоит из одного транзистора и одного конденсатора. Китайские инженеры предложили архитектуру 2T0C, где используются два транзистора и полностью отсутствует отдельный конденсатор. Хранение информации в такой структуре осуществляется за счет заряда в канале управляющего транзистора, что также называют плавающим зарядом. Благодаря использованию двух управляющих транзисторов с общим каналом удалось повысить стабильность работы и снизить утечки тока. Дополнительным преимуществом стала возможность записи двух бит данных в одну ячейку за счет четырехуровневого значения заряда.
Производственный процесс новой памяти отличается высокой технологичностью и потенциальной дешевизной. Для создания структуры применяется метод самовыравнивания, который требует всего одного этапа фотолитографии и последующего травления. Многослойная заготовка, содержащая нанометровые слои полупроводников вроде IGZO и тантала, обрабатывается за один проход. В результате формируются вертикальные каналы, стенки которых становятся элементами транзисторов. Верхний транзистор отвечает за запись данных, а нижний за их считывание, при этом физическое пространство между ними служит местом
