技术创新:铠侠首发3D半圆形分裂浮动栅极闪存单元“Twin BICS Flash”

 

“Twin BICS Flash”有望超过QLC技术,实现更高的存储容量。...

铠侠宣布推出全球首款3d半圆形分裂,浮动栅极闪存单元“Twin BICS Flash”。与传统的电荷,捕捉存储单元相比,“Twin BICS Flash”有望在更小的尺寸,内实现更优异的性能,并超过QLC技术,实现更高的存储密度。

“Twin BICS Flash”----架构升级,在更小存储单元中实现密度提高

一直以来,3D nand闪存都是通过增加堆叠层数实现,存储密度的增加和单位bit成本下降。然而,随着堆叠层数超过100,在蚀刻控制,尺寸均匀和生产良率之间进行权衡取舍,变得越来越有挑战性。为了克服这个问题,铠侠通过在常规圆形栅极单元,上将栅极分割,开发了一种新的半圆形分裂,栅极存储单元,减少了单元尺寸,实现了更高密度存储。

与平面栅极相比,圆形控制栅极由于曲率效应可以增加沟道,电解质的载流子注入,并降低电子泄露。在新型分裂栅极结构中,栅极被对称的分裂,为两个半圆形的栅极,其编程/擦除操作能够得到,有效提升。

此外,铠侠介绍,“Twin BICS Flash”分裂浮动栅极存储单元,可以提高电荷捕获效率,实现高耦合比,减少电荷泄露,下图1中展示了半圆形浮动栅极结构的,横截面图和平面图;下图2中展示分裂半圆形浮动栅极存储,单元和(单元和)圆形电荷捕捉型存储单元的编程/擦除操作性能对比。
图1 半圆形栅极结构的,横截面图和平面图,来源:铠侠
图2 分裂半圆形浮动栅极存储单元和(单元和)圆形,电荷捕捉型存储单元的编程/擦除操作性能对比
来源
铠侠


铠侠“变队”,改浮动栅极架构,六大原厂技术阵营格局改变

铠侠作为3D NAND的发明者,凭借长期的技术创新推动,着存储产业发展。之前已有报道称铠侠,已成功研发出基于bics 5的128层3D NAND。目前铠侠主流的“BICS”架构主要基于,电荷捕捉技术。此次发布的“Twin BICS Flash”不仅将圆形栅极结构升级,为半圆形,还由电荷捕捉技术改为,浮动栅极架构,这一改变对全球存储产业,可谓意义重大。
图片来源:网络


全球六大存储原厂中,三星从2013年的第一代,v-NAND 3d闪存就开始使用电荷,捕捉型技术,sk海力士也是结合电荷捕捉技术和puc技术发布,了最新的128层4d闪存,东芝和西部数据的,bics也是基于电荷捕捉技术,只有英特尔和美光采用浮动,栅极结构,不过,在两家分手之后会,单独进行闪存研发工作,美光表示会采用自己的,取代栅极技术,即电荷捕捉技术的改造,英特尔将成为唯一采用,浮动栅极的厂商。

如今,铠侠发布最新的“Twin BICS Flash”也改用浮动栅极结构,若后续有产品推出,将改变全球存储技术格局。

在竞争激烈的存储产业中,从来不乏技术创新,nand闪存在尺寸微缩及密度增加的压力下由,平面结构升级为三维架构,短短五年时间已经实现,100+层的量产。现在层数堆叠带来良率,成本及性能之间权衡,愈加困难,铠侠已经提出最新,解决方案,“Twin BICS Flash”能否取代之前技术,成为未来nand闪存的,主流,仍需市场的检验。

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