全功能相變存儲(chǔ)器芯片設(shè)計(jì)及后集成工藝研究.pdf_第1頁(yè)
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1、相變存儲(chǔ)器以其讀寫(xiě)速度快、功耗低、存儲(chǔ)密度高、抗疲勞特性好、與CMOS工藝兼容、抗輻射等特點(diǎn)成為下一代非易失性存儲(chǔ)器的有力競(jìng)爭(zhēng)者。本文介紹了一款全功能相變存儲(chǔ)器芯片的設(shè)計(jì)和制備。本文從芯片總體設(shè)計(jì)構(gòu)架著手,分析了陣列控制晶體管的設(shè)計(jì)原則,介紹了寫(xiě)電路、讀電路、邏輯控制模塊和輸入/輸出端口控制模塊的工作原理和優(yōu)化方法。采用了一種偏置可調(diào)型的讀寫(xiě)電路。采用SMIC 代工廠的0.35微米和0.18 微米工藝實(shí)現(xiàn)了該外圍電路IC 設(shè)計(jì)。寫(xiě)電路產(chǎn)

2、生的RESET 脈沖幅值范圍是0~4mA、SET 脈沖幅值范圍是0~2 mA;讀電路將相變單元的電阻信息轉(zhuǎn)變成0、1 邏輯信號(hào)輸出,讀出延時(shí)減小到9ns。
   本文設(shè)計(jì)了相變單元結(jié)構(gòu)和制備工藝,并實(shí)現(xiàn)了CMOS 電路和相變存儲(chǔ)單元陣列的有效集成。在傳統(tǒng)對(duì)稱(chēng)型相變單元結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,本文提出了一種上、下接觸電極在水平方向上相切的非對(duì)稱(chēng)T型結(jié)構(gòu)相變單元,采用了Ge2Sb2Te5和超晶格相變材料,并用剝離工藝實(shí)現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)相變單元的制備。

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