中國科學家實現超快閃存的規模集成和極限微縮，自對準工藝不依賴先進光刻設備

8月14日，記者從復旦大學微電子學院官方微信公眾號獲悉，復旦大學周鵬-劉春森團隊開發了一種二維超快閃存的規模集成工藝，將推動超快顛覆性閃存技術的產業化應用進程。相關成果以《二維超快閃存的規模集成工藝》（“A scalable integration process for ultrafast two-dimensional flash memory”）為題發表于國際頂尖期刊《自然-電子學》（Nature Electronics）。

數據驅動的計算高度依賴于內存性能。閃存是目前占主導地位的非易失性存儲技術。但在速度方面受到限制。

復旦大學微電子學院副院長、教授周鵬在接受《中國電子報》記者采訪時介紹了從事該研究成果的原因：當前閃存提高性能的方式很單一，基本上都是通過擴大規模、提高堆疊層數來實現，但應用的底層技術本身速度慢、能耗高的問題始終沒有解決。該團隊所做的工作，就是嘗試通過新的技術、新的結構、新的材料解決上述問題。

當前主流非易失閃存的編程速度在百微秒級。該團隊前期研究表明二維半導體結構能夠將這一速度提升一千倍以上。而此次研究成果的意義在于，進一步證實了以二維材料生產超快閃存的產業化可能性，將極大地推動超快顛覆性閃存技術的產業化應用進程。

而此次研究成果中，該團隊開發了超界面工程技術，在規?；S閃存中實現了具備原子級平整度的異質界面，證實了二維閃存在1Kb存儲規模中，納秒級非易失編程速度下良率高達98%，這一良率已高于國際半導體技術路線圖對閃存制造89.5%的良率要求。

同時，研究團隊研發了不依賴先進光刻設備的自對準工藝，結合原始創新的超快存儲疊層電場設計理論，成功研發出溝道長度為8納米的超快閃存器件，是當前國際最短溝道閃存器件，并突破了硅基閃存物理尺寸極限（約15納米）。在原子級薄層溝道支持下，這一超小尺寸器件具備20納秒超快編程、10年非易失、十萬次循環壽命和多態存儲性能。

“此次成果一方面證明我們開發的新材料是能做到集成的。”周鵬說，“另一方面實現了相較于當前集成電路晶體管的體積壓縮。我們能夠生產更小的閃存器件，其集成密度相應地就能做得更高。從而在產業界以堆疊提升閃存性能之外開拓了新的思路。”

周鵬在接受《中國電子報》記者采訪時還表示，此次研究成果中溝道長度為8納米的超快閃存器件研發過程沒有使用先進光刻設備，此次成果驗證的是最小的單器件工藝，這是大批量生產的起點。但該技術能否實現大規模生產所需的技術復制，還需要與產業界共同進行后續驗證工作。