近年來,隨著各種智能電子設備,物聯(lián)網(wǎng)以及人工智能的發(fā)展,非易失性存儲器市場不斷擴大�；陔姾纱鎯Φ拈W存是非易失性存儲器市場三十多年的主流產(chǎn)品。但是,這種器件的缺點非常明顯,例如編程速度慢(>10μs),耐久性差(<10⁶個周期)和工作電壓偏高(>10 V)。而且,由于微縮化會帶來不可忽略的寄生效應,使存儲器的可靠性大幅度降低。隨著工藝節(jié)點進入1Xnm,閃存也將達到物理極限,同時也很難滿足神經(jīng)網(wǎng)絡計算、存算一體等新興AI芯片的需求。因此,迫切需要開發(fā)新型非易失性存儲器�；陔娮柁D換存儲概念的阻變存儲器(RRAM)由于其特別簡單的“三明治”結構、存儲速度快、可微縮化潛力大、易于實現(xiàn)多值存儲、耐久和保持特性良好,以及與當前傳統(tǒng)CMOS工藝的高兼容性,被認為是最有前途的下一代非易失性存儲器。經(jīng)過研究人員的深入研究,RRAM的發(fā)展迅猛,逐步從實驗室階段向產(chǎn)業(yè)化邁進,也成為下一代非易失性存儲器的有力候選者。阻變存儲器的產(chǎn)業(yè)化也在逐步推進。本文基于0.13μm和40nm標準CMOS工藝,選擇氧化鉭、氧化鉿作為阻變材料,分別對其在嵌入式存儲應用和存算一體應用兩個...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1全球存儲器市場占比

1緒論11緒論1.1研究背景及意義半導體存儲器可以簡單分成易失性存儲器和非易失性存儲器。近年來，由于信息技術的飛速發(fā)展越來越依賴于高速大容量的非易失性存儲器，為了獲得可靠性更高、功耗更低的非易失性存儲器，人們廣泛研究了許多能夠替代當代易失性存儲器的方法[1]。比如應用最廣泛的NO....

圖1.2制造工藝難度隨工藝節(jié)點變化的曲線圖

1緒論2他指標，如可靠性、持久性和性能，都在下降，并且制造成本，工藝難度逐步升高。圖1.2中所示是CMOS的制造工藝隨工藝節(jié)點變化的難度曲線圖。通過曲線圖可以明顯看出從平面結構的FGFlash，SONOSFlash到之后32/28nm的HK/MG，以及14/10nm3DFin-F....

圖1.3存儲器的金字塔圖

1緒論3態(tài)計算的重要途徑。比如Flash存儲器就是利用其本身閾值變化的行為模擬突觸器件[3]；而新型存儲器，如RRAM則是利用阻態(tài)變化的行為模擬突觸器件[4]。然而對于神經(jīng)形態(tài)計算，基于傳統(tǒng)Flash存儲器的大規(guī)模硬件神經(jīng)網(wǎng)絡的構建是非常具有挑戰(zhàn)性。如圖1.3所示，傳統(tǒng)Flash....

圖1.4非易失性存儲器分類

1緒論4等[6]。從分類上來說，如圖1.4所示，不論是傳統(tǒng)Flash存儲器還是新型存儲器，都是非易失性存儲器。新型存儲器都具有相同的基本結構，都是在兩個金屬電極層之間夾有絕緣體或者活性材料。將外部電壓脈沖施加在器件上會導致存儲器件的特性發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為電阻或電/磁極化的變化。....

本文編號：3996596