Imec onderzoekt RRam

Imec heeft resistief Ram (RRam) toegevoegd aan zijn opkomend-geheugenprogramma. Dat maakte onderzoeksleider FEOL-technologie Serge Biesemans gisteren bekend op Imecs Annual Research Review Meeting. RRam is op termijn een mogelijke opvolger van Nand-flash, dat zich niet onbeperkt laat schalen. De introductie van het nieuwe geheugentype, als het er ooit van komt, wordt voorzien in ieder geval voorbij het 22-nanometerknooppunt. Sommige geheugenfabrikanten zien Charge Trap-flash (CTF) als directe opvolger van Nand-flash, en RRam zou daar dan pas weer na komen.

Een conventionele Nand-flashcel schakelt op basis van de aan- of afwezigheid van elektronen in de zogenaamde zwevende gate. Door de integratie van een condensator in de transistorstructuur zelf is het een uitermate compact geheugen, wat de populariteit van dit niet-vluchtige geheugentype verklaart. Naarmate flashcellen echter kleiner worden, beginnen ze elektronen te lekken naar hun buren. CTF omzeilt dit probleem door de deeltjes als het ware op te sluiten in een speciaal kamertje in de gate, maar ook dit ’lapmiddel‘ is niet oneindig houdbaar.

RRams hebben in essentie een DRam-structuur waarin de condensator is vervangen door een weerstand die kan schakelen tussen een toestand van hoge weerstand en een van een lage. Verschillende metaaloxides vertonen dit gedrag, maar het is nog niet helemaal duidelijk welk fysisch effect daar verantwoordelijk voor is. Een hypothese is dat er zich geleidende kanaaltjes vormen wanneer het oxidelaagje onder een voldoende grote spanning staat.