非易失性半导体存储器的相变机制

　　PCM被业界看好是因为两大原因。第一原因是存储器功能性增强：这些改进之处包括更短的随机访存时间、更快的读写速度，以及直接写入、位粒度和高耐读写能力。整合今天的闪存和快速动态随机访问存储器(DRAM)的部分特性，PCM技术将存储器的功能提升到一个新的水平，最终不仅可以取代闪存，还能替代DRAM的部分用处，如常用操作码保存和高性能磁盘缓存 (图2) 。

　　存储单元小和制造工艺可以升级是让人们看好PCM的第二大理由。相变物理性质显示制程有望升级到5 nm节点以下，有可能把闪存确立的成本降低和密度提高的速度延续到下一个十年期。

　　采用一项标准CMOS技术整合PCM概念、存储单元结构及阵列和芯片测试载具的方案已通过广泛的评估和论证。128 Mb高密度相变存储器原型经过90 nm制程论证，测试表明性能和可靠性良好。根据目前已取得的制程整合结果和对PCM整合细节理解水平，下一个开发阶段将是采用升级技术制造千兆位(Gbit)级别的PCM存储器。

　　【参考文献】

　　1. G.Atwood and R.Bez, “Current status of chalcogenide phase-change memory”, Device Research Conference (DRC), Santa Barbara (CA), June 20-22, 2005.

　　2. R.Bez and G.Atwood, “Chalcogenide Phase Change Memory: Scalable NVM for the Next Decade?” 21st IEEE Non-Volatile Semiconductor Memory Workshop, p.12, Monterey (Ca), 2006.

　　3. F.Pellizzer, A.Benvenuti, B.Gleixner, Y.Kim, B.Johmson, M.Magistretti, T.Marangon, A.Pirovano, R.Bez, G.Atwood, A 90nm Phase-Change Memory Technology for Stand-Alone Non-Volatile Memory Applications, Symp. on VLSI Tech., pp. 122-123, 2006.

　　4. A.Pirovano, F.Pellizzer, I.Tortorelli, R.Harrigan, M.Magistretti, P.Petruzza, E.Varesi, D.Erbetta, T.Marangon, F.Bedeschi, R.Fackenthal, G.Atwood and R.Bez, Self-Aligned µTrench Phase-Change Memory Cell Architecture for 90nm Technology and Beyond, Proc. ESSDERC 07, pp. 222-225, 2007.

　　5. J.E.Brewer, G.Atwood, R.Bez, "Phase change memories" in Nonvolatile Memory Technologies with Emphasis on Flash edited by J.E.Brewer and M.Gill, IEEE Press Series on Microelectronics Systems, Wiley-Interscience, pag.707-728, 2007.

　　6. R.Bez, R.J.Gleixner, F.Pellizzer, A.Pirovano, G.Atwood “Phase Change Memory Cell Concepts and Designs” in Phase Change Materials – Science and Applications edited by S.Roux and M.Wuttig, Springer Verlag, ISBN: 978-0-387-84873-0 e-ISBN: 978-0-387-84874-7, pag.355-380, 2008.