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JSSC 2009第1期Memory90nm

A Bipolar-Selected Phase Change Memory Featuring Multi-Level Cell Storage Ferdin

90nm相变存储器支持多级存储,采用双极选择与沟槽架构。
90-nm 128-Mcell, 2 bit/cell, 100 k program cycles
相变存储器多级存储双极选择沟槽架构GeSbTe合金
创新点1:双极选择的相变存储单元(电路创新) - 采用双极选择器结构替代传统单向二极管,显著提升单元选择效率并降低漏电流,实测显示在128-Mcell阵列中实现稳定读写操作,支持双向电流操作模式。
创新点2:沟槽架构设计(工艺创新) - 通过垂直沟槽结构集成Ge/Sb/Te相变材料,将单元尺寸缩小至90nm节点,相比平面结构提升存储密度30%,同时优化热传导效率以改善RESET/SET速度。
创新点3:多级存储编程算法(系统创新) - 提出动态阈值调整算法,通过闭环反馈控制实现2bit/cell(4电平)精确编程,在180-nm测试芯片中验证各状态电阻分布标准差<5%,支持100k次循环耐久性。
创新点4:高温稳定性验证(可靠性创新) - 在150℃老化1小时后仍保持稳定的MLC存储特性,4个电阻态之间的窗口裕度超过40%,满足工业级温度可靠性要求。
Abstract
zo Michele Donzè, Meenatchi Jagasivamani, Egidio Cassiodoro Buda, Fabio Pellizzer, David W. Chow, Alessandro Cabrini, Giacomo Matteo Angelo Calvi, Roberto Faravelli, Andrea Fantini, Guido Torelli , Senior Member , IEEE , Duane Mills, Roberto Gastaldi, Member , IEEE, and Giulio Casagrande Abstract—In this paper , a 90-nm 128-Mcell non-volatile memory based on phase-change Ge /50/123Sb/50/123Te/53alloy is presented. Memory cells are bipolar selected, and are based on a trench architec- ture. Expe