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相变存储技术


贡献者:不爱吃窝瓜    浏览:1021次    创建时间:2015-10-29

  相变存储器(OUM)
  奥弗辛斯基(Stanford
  Ovshinsky)在1968年发表了第一篇关于非晶体相变的论文,创立了非晶体半导体学。一年以后,他首次描述了基于相变理论的存储器:材料由非晶体状态变成晶体,再变回非晶体的过程中,其非晶体和晶体状态呈现不同的反光特性和电阻特性,因此可以利用非晶态和晶态分别代表“0”和“1”来存储数据。后来,人们将这一学说称为奥弗辛斯基电子效应。相变存储器是基于奥弗辛斯基效应的元件,因此被命名为奥弗辛斯基电效应统一存储器(OUM),如图2所示。从理论上来说,OUM的优点在于产品体积较小、成本低、可直接写入(即在写入资料时不需要将原有资料抹除)和制造简单,只需在现有的CMOS工艺上增加2~4次掩膜工序就能制造出来。
  OUM是世界头号半导体芯片厂商Intel公司推崇的下一代非易失性、大容量存储技术。Intel和该项技术的发明厂商Ovonyx
  公司一起,正在进行技术完善和可制造性方面的研发工作。Intel公司在2001年7月就发布了0.18mm工艺的4Mb
  OUM测试芯片,该技术通过在一种硫化物上生成高低两种不同的阻抗来存储数据。2003年VLSI会议上,Samsung公司也报道研制成功以Ge2Sb2Te5(GST)为存储介质,采用0.25mm工艺制备的小容量OUM,工作电压在1.1V,进行了1.8x109
  读写循环,在1.58x109循环后没有出现疲劳现象。
  不过OUM的读写速度和次数不如FeRAM和MRAM,同时如何稳定维持其驱动温度也是一个技术难题。2003年7月,Intel负责非易失性存储器等技术开发的S.K.Lai还指出OUM的另一个问题:OUM的存储单元虽小,但需要的外围电路面积较大,因此芯片面积反而是OUM的一个头疼问题。同时从目前来看,OUM的生产成本比Intel预想的要高得多,也成为阻碍其发展的瓶颈之一。


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