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旺宏、IBM與Qimonda取得相變化記憶體技術突破

上網時間: 2006年12月21日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:旺宏  IBM  奇夢達  相變化記憶體  PCM 

旺宏電子(Macronix)宣佈,該公司與IBM、Qimonda共同研發之相變化記憶體(Phase-Change Memory,PCM)技術獲得重大突破。旺宏與研究合作聯盟IBM及Qimonda的研發成果,首度證實相變化可發生於20奈米尺寸以下的相變化元件。

而由於此項成果對10餘年後之半導體技術藍圖提供了重要的可行性驗證,因此獲得「國際電子元件大會(IEEE International Electron Devices Meeting,IEDM )」評選為2006年最重要的論文之一,更將受邀於2007年「國際固態電子電路會議(IEEE International Solid-State Circuits Conference,ISSCC)」中展現該項成果。

旺宏電子資深副總經理盧志遠指出:「相變化記憶體在非揮發性記憶體的市場上,雖較其他技術具有更佳的微縮效果,但卻始終無法證明其微縮的極限。這次旺宏的研究團隊與IBM及Qimonda於IEDM發表的成果──“Ultra-Thin Phase-Change Bridge Memory Device Using GeSb”,證實僅需要小於100微安培(μA)的電流,即可在厚度3奈米、寬20奈米之GeSb (銻鍺,Germanium Antimonide)元件上迅速完成相變化。這項研發成果能對目前國際半導體技術藍圖(ITRS)未來10餘年後才會進入20奈米以下世代的預測,提供了可行性的重要例證,因此相當具有影響性。」

旺宏與IBM及Qimonda發表的相變化記憶體技術除在IEDM中發表,此篇論文同時也獲得ISSCC評選為年度最重要的5篇元件/製程論文之一,並已獲邀於明年2月14日ISSCC會中再次發表。除IEDM與ISSCC以外,旺宏與研發策略伙伴發表的另一篇相關技術論文"Scaling Properties of Phase Change Nanostructures and Thin Films",也在今年歐洲European Symposium on Phase Change and Ovonic Science (EPCOS)會議中獲得年度最佳論文獎。此外今年旺宏在2006年ISSCC會中,也領先發表全球第一顆4bit per cell 1Gb的Flash晶片。

為提升非揮發性記憶體的研發能力與技術,旺宏於2001年3月成立前瞻技術實驗室,2003年即於IEDM發表相變化記憶體的研究論文,進而促成跨國際合作的研發策略。2004年7月,旺宏與IBM及德國英飛凌(Infineon)記憶體部門(後獨立為子公司Qimonda),成立技術合作聯盟。研究計畫於IBM位在美國紐約州的T.J. Watson Research Center、在佛蒙特州Burlington的Technology Center及加州Almaden Research Center同步進行,共同開發相變化記憶體技術。

相變化記憶體採用嶄新的資料記憶方式,它藉由電流改變材料的晶相型態,例如從結晶相變成非結晶相,使材料阻值在前後的變化上產生懸殊差異,藉由檢測電阻變化大小以判定資料的儲存,不同於傳統記憶體利用電荷數量的多寡來決定,它更可以突破現有浮動閘極式(Floating Gate)非揮發性記憶體之微縮極限。

旺宏表示,目前相變化記憶體雖然仍處於初期的研究階段,但因其具備高操作速度,高儲存密度,和非揮發性的潛能,可廣泛運用於高效能伺服器及一般消費性電子產品,因此被視為是兼具Flash及DRAM功能的全面性記憶體(Universal Memory)。目前幾家非揮發性記憶體國際級大廠如Samsung、Intel/ST-Microelectronics皆相繼投入研發,以求儘快提供更具經濟效益的解決方案。




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