中科院研发出高性能单晶硅沟道3D NOR储存器

NOR闪存以速度快、可靠性高和使用寿命长等优势，在人工智能、汽车电子和工业领域中发挥着重要作用。目前，普遍使用的平面NOR闪存在50纳米以下技术代的尺寸微缩遇到瓶颈，难以进一步提升集成密度、优化器件性能以及降低制造成本。为突破上述瓶颈，科研人员提出多种基于多晶硅沟道的三维NOR（3D NOR）器件，但多晶硅沟道迁移率低、读取速度慢，影响NOR器件整体性能。

近日，中国科学院微电子研究所集成威廉希尔官方网站 先导工艺研发中心研究员朱慧珑团队利用研发的垂直晶体管新工艺，制备出高性能的单晶沟道3D NOR闪存器件。该器件上下叠置的晶体管既具单晶硅沟道的高性能优势，又具三维一体集成的制造成本低的优点。该器件可在获得同等或优于单晶硅沟道平面NOR闪存器件性能的同时，无需升级光刻机也可大幅提高存储器集成密度、增加存储容量。科研团队研制的3′3′2三维NOR闪存阵列实现了正常读写和擦除，达到了读电流及编程、擦除速度与二维NOR闪存器件相当的目标，且新制程与主流硅基工艺兼容，便于应用。

相关研究成果作为封面文章和“编辑特选”（Editors Picks）文章，以A Novel 3D NOR Flash with Single-Crystal Silicon Channel: Devices, Integration, and Architecture为题，发表在《电子器件快报》（IEEE Electron Device Letters）上。研究工作得到中科院自主部署项目的支持。

图1.刊登在Electron Device Letters封面上的单晶硅3D NOR威廉希尔官方网站 架构（上）及垂直沟道晶体管结构（下）

图2.单晶硅沟道3D NOR器件及电性实验结果：（a）器件TEM截图（左）及沟道局部放大图（右），（b）编程特性，（c）擦除特性

审核编辑 ：李倩