Twin BiCS FLASH这个名称中,Twin并不只是“叠了更多层”的另一种说法。KIOXIA在2019年12月12日的研发新闻中,介绍的是三维半圆分栅闪存单元:将原有圆形控制栅对称划分为两个半圆,同时采用特别设计的半圆浮栅单元。[1] 理解这份历史材料,需要把控制栅的几何变化与储存层的类型放在各自的位置。

新闻先交代研发背景。当时三维闪存提高位密度的一条路径是增加单元堆叠层数,随着层数增长,原文提到轮廓控制、尺寸均匀性和生产率之间的取舍越来越难处理。[1] 这些是提出新单元构想的背景,并不是本文为制造过程安排工艺。半圆设计在这份介绍中,是从单元几何本身寻找另一条变化路径。

随后才是对圆形控制栅的解释。原厂将它与平面栅比较,认为曲率效应影响载流子经隧穿介质进入,以及电子向阻挡介质一侧泄漏的关系。[1] 两个描述分别指进入与离开的路径,不能统一概括为“电荷更多”而省去方向和介质。本文保留定性关系,不引用程序窗口、写擦斜率或其他数值比较。

分栅设计把圆形控制栅对称分成两个半圆。[1] 这是控制栅形状的描述;与此同时,新闻又说明采用导电储存层,并联系高介电常数的阻挡介质。于是,半圆这个几何名词与Floating Gate,即FG浮栅名称,分别回答了控制栅如何划分、采用什么储存层结构。它们出现在同一个单元方案中,却不应在摘要里互相替代。

原文的对照对象是较大的圆形Charge Trap单元,简称CT。[1] 这项比较限定于新闻所述研发方案,不能扩展成所有三维NAND已经从CT改用FG。若技术摘要只留下“新闪存采用半圆”,便没有交代它同时讨论了储存层和介质;反过来,只写“改用浮栅”,也会漏掉对称分栅这一几何构想。

研究阶段的措辞同样重要。新闻称这项技术已于2019年12月11日在旧金山IEDM会议公开,新闻日期是次日;它把超越每单元四位的方向称为有前景的候选,并在结尾明确还将继续开发、寻找实际应用。[1] 本文没有依据图中的模拟分布宣布五位产品已经销售,也不把当年的研发期待转写为2026年的量产消息。

对存储芯片资料读者,这份新闻提供的具体认识是:层数不是唯一被讨论的结构维度,单元的控制栅几何、储存层与介质也可以共同构成研究问题。采用范围限于新闻连续文字,没有视觉读取其三幅图、复现实验或采用制造、刻蚀及写擦操作。它是一项历史研发结构的说明,不是寿命、数据保持或在售器件性能保证。

资料:[1] https://apac.kioxia.com/en-apac/about/news/2019/20191212-1.html

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