NOR閃存以速度快、可靠性高和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，在人工智能、汽車(chē)電子和工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。目前普遍使用的平面NOR閃存在50納米以下技術(shù)代的尺寸微縮遇到瓶頸，難以進(jìn)一步提升集成密度、優(yōu)化器件性能和降低制造成本。

為突破上述瓶頸，研究人員提出了多種基于多晶硅溝道的三維NOR（3D NOR）器件，但多晶硅溝道遷移率低、讀取速度慢，影響了NOR器件整體性能。

單晶硅溝道3D NOR器件及電性實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（a）器件TEM截圖（左）及溝道局部放大圖（右），（b）編程特性和（c）擦除特性 圖源： IEEE Electron Device Letters

據(jù)中科院介紹，微電子所研發(fā)團(tuán)隊(duì)使用研發(fā)的垂直晶體管新工藝制備出單晶硅溝道3D NOR三維陣列，其上下疊置的晶體管既具單晶硅溝道的高性能優(yōu)勢(shì)，又有三維一體集成的制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，可在獲得同等或優(yōu)于單晶硅溝道平面NOR閃存器件性能的同時(shí)，無(wú)需升級(jí)光刻機(jī)也可大幅提高存儲(chǔ)器集成密度、增加存儲(chǔ)容量。

團(tuán)隊(duì)研制的3x3x2三維NOR閃存陣列實(shí)現(xiàn)了正常讀寫(xiě)和擦除，達(dá)到了讀電流以及編程、擦除速度與二維NOR閃存器件相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)，且新制程與主流硅基工藝兼容，便于應(yīng)用。 ?