Kioxia Corporation, leader mondial des solutions de mémoire, a annoncé aujourd’hui le développement de transistors à canal semi-conducteur à oxyde hautement empilables qui permettront la mise en œuvre pratique de DRAM 3D haute densité et basse consommation. Cette technologie a été présentée lors de l’IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) qui s’est tenu à San Francisco, aux États-Unis, le 10 décembre, et pourrait permettre de réduire la consommation d’énergie dans un large éventail d’applications, notamment les serveurs IA et les composants IoT.
À l’ère de l’IA, la demande en DRAM de plus grande capacité et à faible consommation d’énergie, capables de traiter de grandes quantités de données, est en pleine croissance. La technologie DRAM traditionnelle atteint les limites physiques de la taille des cellules de mémoire, ce qui incite à la recherche sur l’empilement 3D des cellules de mémoire afin d’offrir une capacité supplémentaire. L’utilisation de silicium monocristallin comme matériau de canal pour les transistors dans les cellules de mémoire empilées, comme c’est le cas avec les DRAM conventionnelles, augmente les coûts de fabrication, et la puissance nécessaire pour rafraîchir les cellules de mémoire augmente proportionnellement à la capacité de mémoire.
Lors de l’IEDM de l’année dernière, nous avons annoncé le développement de la technologie DRAM à transistor à canal en oxyde-semi-conducteur (OCTRAM) qui utilise des transistors verticaux en oxyde-semi-conducteur. Dans la présentation de cette année, nous avons présenté une technologie de transistors à canal en oxyde-semi-conducteur hautement empilables permettant l’empilement 3D de l’OCTRAM, en vérifiant le fonctionnement de transistors empilés en huit couches.
Cette nouvelle technologie empile des films matures d’oxyde de silicium et de nitrure de silicium et remplace la région de nitrure de silicium par un semi-conducteur à oxyde (InGaZnO) afin de former simultanément des couches verticales de transistors empilés horizontalement. Nous avons également présenté une nouvelle structure de cellule mémoire 3D capable de réduire le pas vertical. Ces processus de fabrication et ces structures devraient permettre de surmonter les défis liés au coût de l’empilement 3D des cellules mémoire.
De plus, la puissance de rafraîchissement devrait pouvoir être réduite grâce aux caractéristiques de faible courant de coupure des semi-conducteurs à oxyde. Nous avons démontré des capacités de courant élevé (plus de 30 μA) et de courant de coupure ultra-faible (moins de 1 aA, 10^-18 A) pour les transistors horizontaux formés par le processus de remplacement. De plus, nous avons réussi à fabriquer un empilement de 8 couches de transistors horizontaux et avons confirmé le bon fonctionnement des transistors au sein de cette structure.
Chez Kioxia Corporation, nous poursuivrons nos efforts de recherche et développement sur cette technologie afin de permettre le déploiement de la DRAM 3D dans des applications concrètes.
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À propos de Kioxia
Kioxia est un leader mondial des solutions de mémoire, dédié au développement, à la production et à la vente de mémoire flash et de disques à semi-conducteurs (SSD). En avril 2017, son prédécesseur Toshiba Memory a été séparé de Toshiba Corporation, la société qui a inventé la mémoire flash NAND en 1987. Kioxia s’engage à améliorer le monde grâce à la « mémoire » en offrant des produits, des services et des systèmes qui créent un choix pour les clients et une valeur basée sur la mémoire pour la société. La technologie innovante de mémoire flash 3D de Kioxia, BiCS FLASH™, façonne l’avenir du stockage dans les applications à haute densité, notamment les smartphones avancés, les PC, les systèmes automobiles, les centres de données et les systèmes d’IA générative.
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