FRAM на 22 нм с 3D-конденсаторной архитектурой: новый уровень плотности памяти
2026-06-17 11:33
Технология FRAM была масштабирована до 22-нм производственного узла благодаря внедрению инновационной 3D-конденсаторной архитектуры.
В качестве основного материала используется тонкая плёнка оксида гафния-циркония (HZO), обладающая ферроэлектрическими свойствами и подходящая для интеграции в современные микросхемы.
Вертикальная 3D-архитектура памяти
Ключевым изменением стало переход от планарной структуры к вертикальной. Если ранее площадь ячейки памяти ограничивалась размером конденсатора, то теперь конденсатор формируется по высоте, что позволяет значительно повысить плотность размещения элементов на кристалле.
Плотность и энергопотребление
Новая архитектура позволила создать ячейки памяти, которые занимают примерно в 2,5 раза меньше площади по сравнению со SRAM. При этом достигается плотность, сопоставимая с SRAM на 10-нм техпроцессе. Ячейки 1T-1C работают при напряжении около 1,3 В, что снижает энергопотребление всей системы памяти.
Масштабирование 3D-конденсаторов
Исследователи также продемонстрировали дальнейшее масштабирование структуры: конденсаторы с высоким аспектным отношением до 17:1 и диаметром около 60 нм позволяют уменьшить площадь элемента до 0,0028 мкм². Увеличение поверхности конденсатора внутри ячейки памяти улучшает характеристики памяти без потери плотности массива.
Перспективы интеграции
CEA-Leti планирует интеграцию 3D-конденсаторов в плотные массивы FRAM на платформе 22-нм FDSOI. Это позволит создать энергонезависимую память нового поколения для микросхем, электронных компонентов и сложных вычислительных систем, включая ИИ и высокопроизводительные процессоры.