基于3D-NAND的神经形态计算

1

作者 陈阳洋 何毓辉 +1 位作者 缪向水 杨道虹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期61-83,共23页

神经形态芯片是一种新兴的AI芯片.神经形态芯片基于非冯·诺依曼架构,模拟人脑的结构和工作方式,相比冯·诺依曼架构的AI芯片,神经形态芯片在效率和能耗上有显著的优势.3D-NAND闪存工艺成熟并且存储密度极高,基于3D-NAND的神经... 神经形态芯片是一种新兴的AI芯片.神经形态芯片基于非冯·诺依曼架构,模拟人脑的结构和工作方式,相比冯·诺依曼架构的AI芯片,神经形态芯片在效率和能耗上有显著的优势.3D-NAND闪存工艺成熟并且存储密度极高,基于3D-NAND的神经形态芯片受到许多研究者的关注.然而由于该技术的专利性质,少有基于3D-NAND神经形态计算的硬件实现.本文综述了用3D-NAND实现神经形态计算的工作,介绍了其中前向传播和反向传播的机制,并提出了目前3D NAND在器件、结构和架构上需要的改进以适用于未来的神经形态计算. 展开更多

关键词 神经形态计算 3d-nand 存算一体架构

在线阅读 下载PDF 职称材料

迁移学习在3D NAND闪存温度敏感可靠性预测中的应用

2

作者 刘政林 骆一凡 +1 位作者 潘玉茜 张浩明 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期16-21,共6页

提出一种温度适应性的可靠性预测模型.该模型基于迁移学习方法,利用相对容易获取的常温或恒温测试数据构建起初步的可靠性预测模型,捕获闪存可靠性的核心特征与失效规律.在此基础上,通过迁移学习技术,借助少量在温度变化条件下采集的数... 提出一种温度适应性的可靠性预测模型.该模型基于迁移学习方法,利用相对容易获取的常温或恒温测试数据构建起初步的可靠性预测模型,捕获闪存可靠性的核心特征与失效规律.在此基础上,通过迁移学习技术,借助少量在温度变化条件下采集的数据进行迁移操作,实现模型在不同温度环境下的泛化能力提升,增强其对变温环境的适应性.变温预测误差从6.16×10^(-5)降至3.49×10^(-5),预测精度提升43.3%.实验证明:模型在-40℃至85℃宽温域范围内保持稳定预测性能,温度波动适应性良好.在保障同等预测精度的情况下,迁移学习所需的训练开销大幅缩减. 展开更多

关键词 3D NAND闪存 可靠性 温度变化 迁移学习 长短期记忆网络

原文传递

大气中子在电荷俘获型3D NAND闪存中引起的单粒子翻转特性及机理研究

3

作者 李鸿德 张鸿 +5 位作者 焦扬 雷志锋 杨炜坤 李惠 路国光 张战刚 《物理学报》 北大核心 2026年第3期368-375,共8页

基于中国散裂中子源大气中子辐照谱仪提供的meV-GeV宽能谱中子束流,对128层电荷俘获型(charge trap,CT)3D NAND闪存开展中子辐照实验和仿真.研究发现,CT型3D NAND闪存在宽能谱中子辐照下的主要失效模式为单位翻转(single bit upset,SBU... 基于中国散裂中子源大气中子辐照谱仪提供的meV-GeV宽能谱中子束流,对128层电荷俘获型(charge trap,CT)3D NAND闪存开展中子辐照实验和仿真.研究发现,CT型3D NAND闪存在宽能谱中子辐照下的主要失效模式为单位翻转(single bit upset,SBU)、多单元翻转(multiple cell upset,MCU),其中SBU占比为82.6%.通过构建单粒子翻转(single event upset,SEU)事件的三维空间分布图发现,不同于重离子SEU的“串型”分布,中子SEU表现出显著的随机空间分布特点,仅存在少量“串型”分布的MCU事件.在MCU事件中,2位MCU占比最高,达到MCU事件的83.6%,高于2位的大尺寸MCU占比为16.4%,最大的MCU位数为7位.MCU图形以沿中子入射方向分布为主.进一步的中子输运仿真结果表明,中子在器件灵敏区内产生的二次粒子主要为N离子和Si离子.其中,线性能量传输(linear energy transfer,LET)小于10 MeV·cm^(2)·mg^(–1)的短射程二次粒子占主导,是诱发SBU的主要因素.少量LET值大、射程长的二次粒子是MCU的产生诱因. 展开更多

关键词 3D NAND闪存 大气中子 单粒子翻转 多单元翻转

在线阅读 下载PDF 职称材料

融合沟道倾斜角的3D NAND存储单元建模及编程策略优化

4

作者 林训涛 韩国军 《广东工业大学学报》 2026年第2期91-100,共10页

随着3D NAND闪存堆叠层数的不断增加,深孔刻蚀工艺造成的深宽比也相应增加,由此形成的沟道倾斜角导致存储单元阈值电压分布展宽,影响了器件存储可靠性。当前针对该问题的解决方案主要包括刻蚀优化、沟道补偿等工艺方法,以及纠错编码、... 随着3D NAND闪存堆叠层数的不断增加,深孔刻蚀工艺造成的深宽比也相应增加,由此形成的沟道倾斜角导致存储单元阈值电压分布展宽,影响了器件存储可靠性。当前针对该问题的解决方案主要包括刻蚀优化、沟道补偿等工艺方法,以及纠错编码、读重试等策略,然而这些方法普遍面临实现复杂、硬件开销大等问题。为克服上述局限性并有效地降低倾斜角的影响,本文首先基于Sentaurus TCAD平台构建了含倾斜角的存储串仿真模型,验证分析了深孔倾角对阈值电压分布梯度的影响,在此基础上,提出了一种相邻单元导通电压幅度动态调整的策略,该策略根据目标存储单元在存储串中的垂直位置,差异化调整其相邻字线的导通电压值,以精准补偿因沟道倾斜引起的纵向电压梯度。仿真结果表明,本文所提出的编程策略与传统编程策略相比,在线性调节模式下,最大电压差与分布标准差分别降低了62.4%与61.4%;在非线性调节模式下,二者分别降低了63.7%与64.3%,同时将相邻单元的阈值电压扰动控制在3 mV以内,且在不同编程时间下写入速率保持稳定。 展开更多

关键词 3D NAND闪存 器件建模 沟道倾斜角 阈值电压分布 动态导通电压

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Transformer模型的3D NAND闪存剩余寿命预测方法

5

作者 石颖 杨少华 +2 位作者 周斌 吴福根 胡湘洪 《微电子学》 北大核心 2025年第2期327-334,共8页

为了预测3D NAND闪存的剩余使用寿命以及提高数据存储的可靠性,设计了3D NAND闪存的高温和温度循环实验,分析了各项操作时间和原始错误比特数的变化趋势。同时建立了一种改进的Transformer模型,以预处理后的寿命特征数据为输入,对3D NAN... 为了预测3D NAND闪存的剩余使用寿命以及提高数据存储的可靠性,设计了3D NAND闪存的高温和温度循环实验,分析了各项操作时间和原始错误比特数的变化趋势。同时建立了一种改进的Transformer模型,以预处理后的寿命特征数据为输入,对3D NAND闪存的剩余使用寿命进行预测。与LSTM、GRU相比,所建立模型在高温擦写实验数据集中的均方根误差分别下降了20.5%、21.0%;在温度循环擦写实验数据集中则分别下降2.5%和7.8%。实验结果表明,该模型可以准确预测3D NAND闪存的剩余寿命,优化闪存寿命管理策略。 展开更多

关键词 3D NAND闪存 剩余使用寿命 Transformer模型 寿命预测

原文传递

包含偏硅酸影响的3D NAND磷酸湿法刻蚀动力学

6

作者 彭子林 周蕾 +2 位作者 邓庆航 叶光华 周兴贵 《化工学报》 北大核心 2025年第2期645-653,共9页

以磷酸为刻蚀剂选择性刻蚀Si_(3)N_(4)和SiO_(2)堆叠结构中的Si_(3)N_(4),是3D NAND闪存芯片制造过程中最关键的步骤之一。随着3D NAND存储单元堆叠层数的不断升高,扩散限制越来越严重,刻蚀产物偏硅酸浓度梯度不断加大,致使刻蚀工艺面... 以磷酸为刻蚀剂选择性刻蚀Si_(3)N_(4)和SiO_(2)堆叠结构中的Si_(3)N_(4),是3D NAND闪存芯片制造过程中最关键的步骤之一。随着3D NAND存储单元堆叠层数的不断升高,扩散限制越来越严重,刻蚀产物偏硅酸浓度梯度不断加大,致使刻蚀工艺面临刻蚀选择性低、氧化物回沾等问题。针对上述3D NAND湿法刻蚀问题,结合表征和动力学实验,获得了有无偏硅酸影响的磷酸刻蚀Si_(3)N_(4)和SiO_(2)动力学模型。结果显示Si_(3)N_(4)刻蚀过程是水和磷酸等含氧亲核试剂对Si原子的亲核攻击过程,磷酸刻蚀Si_(3)N_(4)和SiO_(2)的反应活化能分别为60.71 kJ·mol^(-1)和66.90 kJ·mol^(-1),亲核试剂破坏Si—O键所需能量高于Si—N键。包含偏硅酸影响的Si_(3)N_(4)和SiO_(2)刻蚀动力学显示偏硅酸浓度越高Si_(3)N_(4)和SiO_(2)的刻蚀速率越小,并且SiO_(2)刻蚀速率对偏硅酸浓度的变化更敏感。本工作的研究结果可为3D NAND磷酸湿法刻蚀工艺的设计优化提供一定的基础数据和理论认识。 展开更多

关键词 3D NAND闪存 湿法刻蚀 氮化硅 氧化硅 偏硅酸 化学反应 动力学 动力学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于3D NAND存储器的存算一体架构及其系统技术协同优化仿真

7

作者 郑好 刘慧雯 +6 位作者 方语萱 范冬宇 韩玉辉 侯春源 刘威 夏志良 霍宗亮 《物理学报》 北大核心 2025年第24期289-301,共13页

随着ChatGPT等大语言模型的发展,产业界对硬件的算力、容量和功耗提出了新的需求.存算一体(compute-in-memory,CIM)技术相较于传统近存计算,减少了数据搬移,显著降低功耗.而在众多存储器中,3D NAND闪存因其成熟的工艺制造技术和超高容量... 随着ChatGPT等大语言模型的发展,产业界对硬件的算力、容量和功耗提出了新的需求.存算一体(compute-in-memory,CIM)技术相较于传统近存计算,减少了数据搬移,显著降低功耗.而在众多存储器中,3D NAND闪存因其成熟的工艺制造技术和超高容量,是最有可能实现大模型本地部署的候选方案.然而,目前针对3D NAND闪存CIM芯片的研究大多停留在学术研究阶段,未基于产品级3D NAND闪存芯片进行系统性的CIM架构设计和大模型功能验证.对此,本文搭建了基于Py Torch框架的大语言模型仿真器平台来评估系统架构的性能,并提出了一种基于源线背面切分工艺的通用3D NAND架构.该架构通过改动3D NAND的源线制造工艺以支持CIM计算,工艺成本极低,可供产业界快速迭代,并完善了相应的映射算法和流水线设计.最后通过仿真器平台对所提出的架构在电流分布和量化的影响下进行了性能评估,仿真结果表明所设计的产品级3D NAND芯片可以在GPT-2-124M大模型上做到20 tokens/s的生成速度和5.93 TOPS/W的能效比,在GPT-2-355M大模型上做到8.5 tokens/s的生成速度和7.17 TOPS/W的能效比. 展开更多

关键词 3D NAND 存算一体 硬件加速

在线阅读 下载PDF 职称材料

关键核心技术解构及其突破机理:基于光刻机与3D NAND闪存芯片的比较研究

8

作者 苗圃 张晓燕 《中国科技论坛》 北大核心 2025年第12期62-71,共10页

突破关键核心技术是我国实现科技自立自强的战略举措。通过分析上海微电子突破90纳米光刻机与长江存储突破3D NAND闪存芯片的典型案例,解构关键核心技术,揭示突破机理。研究发现:关键核心技术的构成涉及9种技术类型,由技术结构与突破路... 突破关键核心技术是我国实现科技自立自强的战略举措。通过分析上海微电子突破90纳米光刻机与长江存储突破3D NAND闪存芯片的典型案例,解构关键核心技术,揭示突破机理。研究发现:关键核心技术的构成涉及9种技术类型,由技术结构与突破路径两个维度交叉结合确定,技术结构包括原理知识、设计模式、制造工艺,突破路径包括外围模块高端渗透、关键模块重点突破、架构规则颠覆重构。关键核心技术的突破机理由5类技术演进单元组成,分别为理论驱动单元、反馈迭代单元、技术跃迁单元、协同支撑单元、架构升级单元,这些单元呈现了技术类型之间最基本的关系,决定了技术突破机理的构成形式。此外,5类技术演进单元分别代表知识传导流、知识反馈流、知识跃迁流、知识协同流、知识重组流,揭示了技术积累、反馈、跃迁、协同、重构的机制。 展开更多

关键词 关键核心技术 解构 技术突破机理 光刻机 3D NAND闪存芯片

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D NAND FLASH存储器辐射效应研究进展及展望

9

作者 向爽 张国和 +2 位作者 李洋 白豪杰 贺朝会 《微电子学与计算机》 2025年第10期85-100,共16页

相较于传统平面FLASH架构,引入垂直结构的3D NAND FLASH存储器显著提升了存储密度,有效缓解了工艺尺寸持续微缩的物理限制,在航天电子领域展现出广阔应用前景。然而,三维结构也带来了新的空间可靠性问题,使得三维堆叠器件表现出区别于... 相较于传统平面FLASH架构,引入垂直结构的3D NAND FLASH存储器显著提升了存储密度,有效缓解了工艺尺寸持续微缩的物理限制,在航天电子领域展现出广阔应用前景。然而,三维结构也带来了新的空间可靠性问题,使得三维堆叠器件表现出区别于平面器件的辐射响应机制。综述了3D NAND FLASH存储器辐射效应的研究现状,介绍了空间辐射环境下3D NAND FLASH的总剂量效应与单粒子效应(重离子、质子、中子)的研究进展,分析了涉及的辐射损伤机理和性能退化规律。结果表明,三维结构设计在一定程度上提高了器件的抗总剂量效应和单粒子效应能力。重点探讨了三维结构特有的辐射响应现象,包括总剂量辐射响应在垂直堆叠层结构中的“U”型非均匀变化、重离子效应中阈值电压的双次级峰分布等。最后,基于3D NAND FLASH的发展趋势,对先进NAND FLASH(尤其是面向超高堆叠层数和三维封装微模组方向发展的器件)辐射效应未来的研究方向和抗辐射加固思路进行了展望。 展开更多

关键词 3D NAND FLASH存储器 总剂量效应 单粒子效应 损伤机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

电荷俘获型3D NAND闪存边缘字线可靠性优化方法

10

作者 谭家乐 许旭晗 +2 位作者 宣吴丽娜 张俊杰 曹炳尧 《计算机测量与控制》 2025年第6期200-205,239,共7页

3D NAND闪存凭借其高存储密度、高性能等优点,在众多领域得到广泛应用;然而,在3D NAND闪存块不完全编程时,其内部字线与边缘字线之间的保留错误特征存在显著差异,这对数据存储的可靠性构成了严重威胁;为应对这一挑战,提出了一种适用于... 3D NAND闪存凭借其高存储密度、高性能等优点,在众多领域得到广泛应用;然而,在3D NAND闪存块不完全编程时,其内部字线与边缘字线之间的保留错误特征存在显著差异,这对数据存储的可靠性构成了严重威胁;为应对这一挑战,提出了一种适用于边缘字线的4-8 LC方法;该方法将TLC闪存的8种阈值电压状态均分为4组,组内两种状态对应的信息编码的汉明距离需为1;分组后,将与擦除态同组的另一阈值电压状态的闪存单元编程至擦除态,其余3组中处于较低阈值电压状态的闪存单元编程为同组中的另一状态;随后进行数据保留实验并读取误码信息;实验结果显示,在闪存块历经3 000次P/E循环,并在常温下数据保留一年的条件下,边缘字线的平均保留错误数量达到了内部字线的2.97倍,所提出的4-8 LC方法使边缘字线的低页和高页误码率分别降低了99.7%和99.9%,提升可靠性的效果是EP方法的1.74倍。 展开更多

关键词 3D NAND闪存 边缘字线 保留错误 4-8 LC

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D NAND闪存多维度噪声耦合错误检测及信道建模

11

作者 李应钊 朱广平 韩国军 《广东工业大学学报》 2025年第6期86-94,共9页

高性能、高存储密度且低功耗的3D NAND闪存已逐渐成为主流数据存储介质。然而,其可靠性受到擦写寿命有限、数据保持能力不足、读干扰以及层间差异等噪声因素的显著影响。针对这一问题,本文开展了3D NAND闪存的实际加噪测试实验,系统研... 高性能、高存储密度且低功耗的3D NAND闪存已逐渐成为主流数据存储介质。然而,其可靠性受到擦写寿命有限、数据保持能力不足、读干扰以及层间差异等噪声因素的显著影响。针对这一问题,本文开展了3D NAND闪存的实际加噪测试实验,系统研究了不同噪声耦合条件下的误码率表现。通过对测试数据的深入分析,提取了对应的阈值电压分布特征,并构建了适应不同噪声条件的参考电压模型,以优化闪存的可靠性。实验结果表明,该参考电压模型可显著降低3D NAND闪存在噪声干扰下的误码率,与默认参考电压相比,误码率降低高达46%。本文提出的参考电压模型为提升3D NAND闪存在噪声环境下的存储可靠性提供了有效技术手段,有望推动其在高可靠性存储领域的广泛应用。 展开更多

关键词 3D NAND闪存 参考电压 固态硬盘技术 可靠性 闪存测试 信道建模 阈值电压分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D NAND Flash 的片上控制逻辑电路设计 被引量：7

12

作者 王美兰 王颀 +3 位作者 陈振家 刘志 张桔萍 霍宗亮 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第6期31-34,39,共5页

本文设计并实现了基于MCU的控制逻辑电路,并在仿真环境下进行了功能验证,用Design Compiler完成逻辑综合.结果表明,MCU工作正常,所占面积为0.35 mm^2,在33 MHz的工作频率下动态功耗为7.52 mW,符合设计目标.与传统的控制逻辑电路相比,基... 本文设计并实现了基于MCU的控制逻辑电路,并在仿真环境下进行了功能验证,用Design Compiler完成逻辑综合.结果表明,MCU工作正常,所占面积为0.35 mm^2,在33 MHz的工作频率下动态功耗为7.52 mW,符合设计目标.与传统的控制逻辑电路相比,基于MCU的控制逻辑电路具有更高的可修改灵活性,极大降低了升级产品的流片成本,缩短控制逻辑电路设计更新周期约50%. 展开更多

关键词 3D NAND FLASH 控制逻辑电路 MCU 设计灵活性

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D NAND闪存数据保持力与初始状态依赖性研究 被引量：3

13

作者 张明明 王颀 +1 位作者 井冲 霍宗亮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期314-320,共7页

数据保持力是NAND闪存重要的可靠性指标,本文基于用户在使用模式下,通过设计测试方法,研究了电荷捕获型3D NAND闪存初始阈值电压-2V至3V的范围内数据保持力特性.结果表明初始状态为编程态时,可以有效降低NAND闪存高温数据保留后的误码率... 数据保持力是NAND闪存重要的可靠性指标,本文基于用户在使用模式下,通过设计测试方法,研究了电荷捕获型3D NAND闪存初始阈值电压-2V至3V的范围内数据保持力特性.结果表明初始状态为编程态时,可以有效降低NAND闪存高温数据保留后的误码率,特别是随着擦写次数的增加,不同初始状态下电荷捕获型3D NAND闪存数据保持力差异更加明显,结论表明闪存最适宜存放的状态为0-1V,电荷捕获型3D NAND闪存器件应避免长期处于深擦除状态.并基于不同初始状态闪存高温数据保留后的数据保持力特性不同的现象进行了建模和演示,通过设计实验验证,机理解释模型符合实验结果.该研究可为电荷捕获型3D NAND闪存器件的长期存放状态提供理论参考. 展开更多

关键词 数据保持力 初始状态 误码率 机理模型 3D NAND

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于3D NAND存储器的高压生成电路 被引量：2

14

作者 李成 赵野 +2 位作者 苗林 杨林 王乾乾 《微电子学》 CAS 北大核心 2019年第1期97-101,共5页

设计了一种应用于3DNAND存储器的高压生成电路,包括振荡器、时钟生成电路、新型电荷泵及反馈环路。与传统的电荷泵相比,新型电荷泵消除了阈值电压损失与衬底偏置效应,提高了升压效率。通过控制时钟的电压幅度来调节输出电压,减小了输出... 设计了一种应用于3DNAND存储器的高压生成电路,包括振荡器、时钟生成电路、新型电荷泵及反馈环路。与传统的电荷泵相比,新型电荷泵消除了阈值电压损失与衬底偏置效应,提高了升压效率。通过控制时钟的电压幅度来调节输出电压,减小了输出电压纹波。电路在0.32μm CMOS工艺模型下进行了仿真验证。结果表明,在3.3V工作电压下,该电路稳定输出15V的高压,上升时间为3.4μs,纹波大小为82mV,最大升压效率可达到76%。该高压生成电路在各项性能指标之间取得了平衡,其突出的综合性能能满足3DNAND存储器的工作需求。 展开更多

关键词 3D NAND存储器 振荡器 时钟生成电路 新型电荷泵

原文传递

一种适用于3D NAND闪存的分布式功率级LDO设计 被引量：1

15

作者 张宁 史维华 +1 位作者 王颀 霍宗亮 《微电子学与计算机》 2022年第3期94-100,共7页

由于3D NAND闪存芯片面积较大,其电源分布网络庞大、复杂,既需要满足多个块(block)并行读写时所需的600 mA峰值电流要求,也需要满足芯片在待机状态下的低功耗要求-针对以上问题,设计了一种为3D NAND闪存芯片进行供电的无片外电容的分布... 由于3D NAND闪存芯片面积较大,其电源分布网络庞大、复杂,既需要满足多个块(block)并行读写时所需的600 mA峰值电流要求,也需要满足芯片在待机状态下的低功耗要求-针对以上问题,设计了一种为3D NAND闪存芯片进行供电的无片外电容的分布式功率级LDO电路.通过设计Active和Standby两种工作模式下的LDO进行切换以降低系统功耗;采用基于电容的升压电路驱动分布式功率级结构,适应大面积CMOS芯片的供电要求;设计了输出电压检测电路前馈控制输出级以进一步提高环路瞬态响应速度.基于长江存储工艺完成电路设计,仿真结果表明,设计的LDO的负载调整率为0.018mV/mA,带载能力达600 mA.重载600 mA时的下冲电压为0.21V.通过流片、测试验证,设计的电路满足3D NAND闪存芯片的工作要求. 展开更多

关键词 分布式功率级 升压电路 环路瞬态响应速度 3D NAND闪存

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D NAND制程中选择性刻蚀工艺的SiO_(2)回沾问题研究进展 被引量：1

16

作者 周紫晗 吴蕴雯 +1 位作者 李明 王溯 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期26-34,共9页

作为半导体市场中主要存储芯片之一,NAND已从2D发展到3D。3D NAND的立体存储结构提高了芯片容量、性能和可靠性。在3D NAND的交替堆栈结构中,需通过氮化-物氧化物的选择性刻蚀获得层间介质层,堆栈层数越多,芯片性能越好,但高层堆栈的刻... 作为半导体市场中主要存储芯片之一,NAND已从2D发展到3D。3D NAND的立体存储结构提高了芯片容量、性能和可靠性。在3D NAND的交替堆栈结构中,需通过氮化-物氧化物的选择性刻蚀获得层间介质层,堆栈层数越多,芯片性能越好,但高层堆栈的刻蚀均匀性也更难保持,此时易出现SiO2在氧化层端头再沉积的回沾现象,层间结构被破坏,影响器件性能。要达到更高层数必须减少回沾,探究该过程及其影响因素成为关键所在。本文综述了3D NAND制程中氮化硅选择性刻蚀工艺的发展现状和现有研究成果,强调了控制硅含量对防止回沾的重要性,介绍了相关理论模型,提供模拟预测。为深入分析其中的化学反应,本文对相关的SiO_(2)溶液化学进行了概述,总结了聚硅酸形成的影响因素,强调胶凝曲线能反应其聚合行为,据此可研究怎样通过影响硅酸聚合行为或聚硅酸在氧化层表面的沉积行为来防止回沾,以对未来研究起到理论指导作用. 展开更多

关键词 半导体存储器 3D NAND 刻蚀 氮化硅 二氧化硅 硅酸

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D NAND闪存中氟攻击问题引起的字线漏电的改进 被引量：1

17

作者 方语萱 夏志良 +2 位作者 杨涛 周文犀 霍宗亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期368-373,共6页

随着3D NAND闪存向更高层数堆叠,后栅工艺下,金属钨(W)栅字线(WL)层填充工艺面临的挑战进一步增大.由于填充路径增长,钨栅在沉积过程中易产生空洞,造成含氟(F)副产物的聚集,引起氟攻击问题.具体表现为,在后续高温制程的激发下,含氟副产... 随着3D NAND闪存向更高层数堆叠,后栅工艺下,金属钨(W)栅字线(WL)层填充工艺面临的挑战进一步增大.由于填充路径增长,钨栅在沉积过程中易产生空洞,造成含氟(F)副产物的聚集,引起氟攻击问题.具体表现为,在后续高温制程的激发下,含氟副产物向周围结构扩散,侵蚀其周边氧化物层,导致字线漏电,影响器件的良率及可靠性.本文首先分析了在3D NAND闪存中氟攻击的微观原理,并提出了通过低压退火改善氟攻击问题的方法.接下来对平面薄膜叠层与三维填充结构进行常压与低压下的退火实验,并使用多种方法对残留氟元素的浓度与分布进行表征.实验结果表明,适当条件下的低压退火,使得钨栅中的残余氟有效地被排出,可以有效降低字线的漏电指数,提高3D NAND闪存的质量. 展开更多

关键词 3D NAND闪存 氟攻击问题 字线漏电 低压退火

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D NAND中基于SEG高度失效模型的DPPM预测算法 被引量：1

18

作者 李治昊 夏志良 +2 位作者 许高博 周文犀 霍宗亮 《电子产品可靠性与环境试验》 2020年第6期58-61,共4页

3D NAND中工艺结构是导致器件失效的重要因素之一,其中,选择性外延生长(SEG)的生长高度也是导致失效的一个重要参数。因此,提出了一种新的关于SEG高度引起器件失效的模型、失效概率的计算方法,并由此计算预测每百万缺陷数(DPPM)。该算... 3D NAND中工艺结构是导致器件失效的重要因素之一,其中,选择性外延生长(SEG)的生长高度也是导致失效的一个重要参数。因此,提出了一种新的关于SEG高度引起器件失效的模型、失效概率的计算方法,并由此计算预测每百万缺陷数(DPPM)。该算法涉及多种数学模型如泊松分布、正态分布等,同时对3D NAND中不同层次的失效概率进行计算。根据该算法可以得到DPPM与SEG高度的关系,并对SEG高度最优值、DPPM对不同区域的SEG高度的敏感性进行了研究。 展开更多

关键词 3D NAND 失效概率 选择性外延生长高度 每百万缺陷数 预测算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

损伤恢复机制对3D NAND闪存保持特性的影响

19

作者 艾迪 靳磊 +3 位作者 邹兴奇 张瑜 李春龙 霍宗亮 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第10期783-788,共6页

在3D NAND闪存的分布式编程擦除循环实验中发现,存储单元的保持特性随着编程擦除循环周期间隔的增加而改善。对实验数据的分析表明,编程擦除循环周期间隔中发生了损伤恢复,且在损伤恢复的两个机制中,氧化层电荷逸出对保持特性的改善起... 在3D NAND闪存的分布式编程擦除循环实验中发现,存储单元的保持特性随着编程擦除循环周期间隔的增加而改善。对实验数据的分析表明,编程擦除循环周期间隔中发生了损伤恢复,且在损伤恢复的两个机制中,氧化层电荷逸出对保持特性的改善起主要作用,而非界面陷阱修复。这说明,氧化层电荷逸出对于3D NAND闪存的保持特性有着重要影响。此外还发现,由于连续的电荷存储层所导致的电荷横向散布,损伤恢复对3D NAND闪存保持特性的影响与存储单元的编程模式有关。综上,损伤恢复机制是影响3D NAND闪存保持特性的一个重要因素,需要在产品的可靠性表征中予以考虑。 展开更多

关键词 3D NAND闪存 保持特性 耐久性 损伤恢复 存储器可靠性

原文传递

基于干扰补偿的3D NAND闪存错误缓解算法

20

作者 曹馥源 杨柳 +1 位作者 刘杨 霍宗亮 《现代电子技术》 2022年第12期13-18,共6页

为改善读干扰和数据保留效应对NAND闪存可靠性的影响,文中提出一种基于干扰补偿的NAND闪存错误缓解算法。该算法将3D NAND闪存块分为读热数据预留层和普通数据存储层,通过识别读热数据并将其迁移到很少访问的冷闪存块内,利用所产生的编... 为改善读干扰和数据保留效应对NAND闪存可靠性的影响,文中提出一种基于干扰补偿的NAND闪存错误缓解算法。该算法将3D NAND闪存块分为读热数据预留层和普通数据存储层,通过识别读热数据并将其迁移到很少访问的冷闪存块内,利用所产生的编程干扰和读干扰脉冲来补偿由数据保留效应所引发的电荷泄露,从而提高NAND闪存的可靠性。采用长江存储3D TLC NAND作为实验样本,在3Dsim固态盘模拟器和实际芯片上对干扰补偿算法效果进行验证。实验结果表明:在数据保留时间为1年的条件下,应用文中算法的NAND闪存误码率最高降低58%,闪存块最大读次数最高降低96.8%;与读电压恢复脉冲技术(DRRP)和字线编程干扰恢复技术(WPD)相比,采用所提补偿算法的NAND闪存误码率分别下降33%,19%。 展开更多

关键词 3D NAND闪存 错误缓解 干扰补偿 数据保留 数据恢复 电荷泄露补偿 实验验证

在线阅读 下载PDF 职称材料