英飛凌專家打造全球尺寸最小的非易失性閃存單元

　　英飛凌科技公司的專家已經(jīng)成功研制出目前世界上最小的非易失性閃存單元，打破了半導(dǎo)體行業(yè)的記錄。這種全新存儲(chǔ)單元的電路寬度僅為20納米，約為一根頭發(fā)絲的直徑的五千分之一。如果能夠克服光刻等一切生產(chǎn)上的困難，這項(xiàng)新成果很可能在今后幾年之內(nèi)被用于制造容量高達(dá)32 Gbit的非易失性閃存芯片，相當(dāng)于市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品的8倍。
　　
　　非易失性閃存已經(jīng)成為一種日益普及的海量存儲(chǔ)媒體，廣泛用于數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)和帶USB接口的記憶棒等裝置。在沒(méi)有電源電壓的情況下，目前最先進(jìn)的非易失性閃存裝置的每個(gè)存儲(chǔ)單元只能永久存儲(chǔ)1或2位信息。這種內(nèi)存芯片的電路寬度為90納米左右，而由于存在納米級(jí)物理效應(yīng)，用普通技術(shù)將其尺寸減半會(huì)導(dǎo)致許多問(wèn)題。尤其是，制造電路寬度為20納米的閃存芯片幾乎是不可能的，因?yàn)檫@種物理效應(yīng)會(huì)使存儲(chǔ)單元極不穩(wěn)定。

　　英飛凌研發(fā)人員成功克服了這一挑戰(zhàn)，他們發(fā)明了一種獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)，在充當(dāng)存儲(chǔ)單元核心的晶體管上添加了一個(gè)“鰭”。這種特殊的幾何結(jié)構(gòu)不僅最大程度降低了不良效應(yīng)，而且，和當(dāng)今的平面晶體管相比，靜電控制性能也得到了極大提升。英飛凌的這種裝置被稱作FinFET（鰭式場(chǎng)效晶體管），它將攜帶信息的電子儲(chǔ)存在一個(gè)介于硅鰭和柵電極之間的電絕緣氮化物層中。硅鰭僅厚8納米，由20納米寬的柵電極控制。

　　FinFET還具有極佳的耐用性和電氣特性。例如，要準(zhǔn)確記憶1位信息，當(dāng)今市場(chǎng)上最先進(jìn)的內(nèi)存需要大約1,000個(gè)電子，而全新的英飛凌內(nèi)存單元只需要100個(gè)，此外還可利用另外100個(gè)電子在同一個(gè)晶體管上再存儲(chǔ)1位信息。100個(gè)電子大致相當(dāng)于一個(gè)金原子的電子數(shù)。盡管電荷量極小，但在英飛凌慕尼黑實(shí)驗(yàn)室中的樣片卻顯示了極佳的電氣性能。