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媒體，廣泛用于數(shù)碼相機、攝像機和帶USB接口的記憶棒等裝置。在沒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存儲單元只能永久存儲1或2位信息。這種內(nèi)存芯片的電路寬度為90納米左右，而由于存在納米級物理效應(yīng)，用普通技術(shù)將其尺寸減半會導(dǎo)致許多問題。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，因為這種物理效應(yīng)會使存儲單元極不穩(wěn)定。

　　英飛凌研發(fā)人員成功克服了這一挑戰(zhàn)，他們發(fā)明了一種獨特的三維結(jié)構(gòu)，在充當(dāng)存儲單元核心的晶體管上添加了一個“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（鰭式場效晶體管），它將攜帶信息的電子儲存在一個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)今市場上最先進(jìn)的內(nèi)存需要大約1,000個電子，而全新的英飛凌內(nèi)存單元只需要100個，此外還可利用另外100個電子在同一個晶體管上再存儲1位信息。100個電子大致相當(dāng)于一個金原子的電子數(shù)。盡管電荷量極小，但在英飛凌慕尼黑實驗室中的樣片卻顯示了極佳的電氣性能。