IT之家6月20日消息,中国科学院微电子研究所6月17日发布消息称,集成电路制造(884227)技术全国重点实验室团队联合北京超弦设备研究院,在基于IGZO(铟镓锌氧化物)的2T0C三维动态随机存取存储器(3D DRAM)研究方面取得新进展,并提出基于2T0C单元结构的单步高层三维集成方案,首次展示了四层3D2T0C结构。
相关成果论文《Highly stackable3D DRAM of Dual-gate IGZO2T0C with Record3bits/cell and400s Data Retention》已入选2026IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits(VLSI2026)。
▲ 图 1高分辨率TEM表征
随着人工智能(885728)和高性能计算应用持续发展,业界对高容量、高带宽存储器的需求不断提升。传统SRAM受限于6T单元结构,难以兼顾更高存储容量;片外DRAM又会因访问延迟增加而影响带宽表现。
研究团队介绍称,基于IGZO的2T0C架构可集成于逻辑芯片后道工艺之上,被认为是兼顾高容量和高带宽的一种技术路线。
不过,现有2T0C DRAM研究主要集中于平面架构和垂直4F架构,尚缺少能够实现单步多层堆叠的三维集成方案,限制了存储密度进一步提升。此次研究正是围绕这一问题展开。
▲ 图 2稳定多层器件性能、读取窗口增加、3比特存储
研究团队提出的新型3D DRAM同时采用垂直字线架构和双栅2T0C单元设计,在读取裕度、双栅读取控制稳定性以及制造成本等方面进行了优化。
其中,基于双栅结构的IGZO晶体管实现了较好的器件性能和稳定性。研究人员表示,所制备的3D2T0C单元兼具高速写入能力与长时间数据保持能力——数据保持时间达到400秒,并成功实现了3bits/cell存储,从而进一步提升了整体存储密度。
论文由中国科学院微电子研究所博士后廖福锡、北京超弦设备研究院研究员朱正勇担任第一作者,中国科学院微电子研究所研究员李泠、副研究员杨冠华,以及北京超弦设备研究院研究员赵超担任共同通讯作者。
