原创 闪存新技术诞生:32GB芯片采用CTF结构

作者：陈忠民

2006年8月韩国三星电子公司在世界上领先开发出采用40纳米工艺制造的32G容量NAND型闪存，即非与逻辑型快擦写存储器。

三星公司采用40纳米技术的32G NAND型闪存仅有大拇指大小，但这个存储器上完整集成了328亿个存储器元胞。该32Gbit NAND闪存的重大进展是，存储单元结构由原来的浮动栅型改为电荷陷阱闪存CTF型结构。与传统浮动栅结构的闪存器件相比，CTF型闪存的控制栅的厚度只有传统控制栅厚度的1/5,进一步降低了元胞间的噪声，并且将工艺步骤减少了20%。这种单栅结构还具有较高的工艺延伸性，将创造完全革新的工艺技术，从而促进20纳米节点的256G闪存的问世。

三星的CTF技术是通过使用一种所谓的Tanos结构来实现的，该结构由金属钽、高K值的氧化铝、氮化硅、氧化物和硅衬底等各层薄膜组成。采用这种Tanos结构，标志着金属层和高K材料第一次被应用到NAND闪存器件中。

三星表示，在今后10年内，预计基于CTF技术的NAND闪存将完全取代浮动栅结构的闪存。从2010年起，世界存储器业将迈入T(10的12次方)字节容的新时代。

PS：缩略语“CTF”的全称charge trap flash，译作“电荷捕获闪存”。在CTF架构中，没有浮栅，数据被临时存放在闪存内由氮化硅制成的非传导层，也就是所谓的保持室（Holding Chamber）中，从而可以获得更高等级的可靠性与更好的存储电路的控制性。