Очередной шаг в направлении реализации наноэлектронных технологий сделала IBM: как сообщили на конференции IEDM (International Electron Devices Meeting) сотрудники научно-исследовательского центра имени Томаса Ватсона (Thomas J. Watson Research Center), они разработали способ создания нанокристаллической флэш-памяти с точным контролем размеров и позиции нанокристаллов.
Методика IBM напоминает обычные литографические процессы по обработке полупроводниковых микросхем с применением сфокусированного и созданного масками изображения той лишь разницей, что вместо фоторезиста используется полимерный материал, самособирающийся в запирающий элемент ячейки флэш-памяти. Ученые-разработчики новой технологии полагают, что благодаря использованию некоторых элементов опробованных литографических технологий вместо более дорогих технологий замещения в парах (CVD, chemical vapor deposition) или в аэрозолях, не дающих, к тому же, хорошей точности получения размеров. Кроме того, ученые надеются в будущем научиться использовать полимеры для создания трехмерных интегральных схем.Тонкие пленки IBM состоят из двухблочных сополимеров полистирена (polystyrene) и полиметилметакрилата (polymethyl methacrylate). Пленка полистирена и полиметилетакрилата толщиной 2-3 нм выращивается в растворе на поверхности оксида кремния, формируя правильные гексаногальные плотноупакованные структуры диметром 20 нм и отстоящие друг от друга на 40 нм, заполненные метиметакрилатом. Последний удаляется органическим растворителем, в результате на поверхности остается наноскопический рисунок, который не получить литографическим способом. Поверх полученного рисунка можно нанести дополнительный слой оксида, литографическими способами создать управляющие цепи и проводники. Полученные прототипы обладают ярко выраженной петлей гистерезиса в диапазоне напряжений от 1 до 6 В.
Кроме IBM, со своими подходами к решению проблем масштабирования энергонезависимой памяти на IEDM выступили Motorola, STMicroelectronics и Samsung. Последняя в качестве запирающих элементов будущего поколения NAND флэш-памяти собирается внедрять слоистые структуры нитрида-оксида-нитрида. Проблема, о которой идет речь, заключается в значительной утечке заряда при туннелировании через запирающий вентиль при снижении размеров до нескольких нанометров.
Motorola Semiconductor Products Sector планирует выпустить нанокристаллические чипы флэш-памяти с 90-нм микроконтроллерами уже к 2005 году, используя КМОП-процесс (CMOS). В дальнейшем компания собирается уменьшить нормы нанокристаллических чипов до 65 и 45 нм.
Год назад Motorola сообщала о намерении освоить выпуск флэш-памяти по технологии под кодовым названием Sonos, в которой использовался слой нитрида между полупроводников и оксидом кремния. Однако уже в марте компания рапортовала об успехах в области создания нанокристаллов, в частности, ей удалось достичь нужной плотности и равномерного распределения размеров. Нанокристаллы Motorola обладают размерами около 5 нм в диаметре. Для сравнения, в ячейке флэш-памяти, выполненной по 90-нм нормам, толщина слоя оксида составляет 11 нм.