No IEDM 2019 Summit, Kioxia (anteriormente Toshiba Memory) introduziu um novo design de célula de memória flash que promete aumentar significativamente a densidade de gravação, mesmo sem aumentar o número de camadas na pilha 3D NAND. Isso também é um problema – aumentar o número de camadas em mais de 100 peças. É necessário gravar através dos orifícios por um longo tempo através da espessura do cristal ou soldar dois cristais com menos camadas, o que também é tecnologicamente difícil. Portanto, qualquer tecnologia que permita aumentar a densidade de gravação sem aumentar o número de níveis no 3D NAND é uma bênção.
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A nova célula de memória Kioxia é o desenvolvimento sob a marca comercial Twin BiCS Flash. Células gêmeas baratas. Formalmente, a tecnologia foi introduzida em agosto no fórum anual do Flash Memory Summit. Se você se aprofundar ainda mais, esse é o desenvolvimento da tecnologia da empresa taiwanesa Macronix, por violação de patentes pelas quais a Toshiba (agora Kioxia) pagou uma multa. Se você raspa um pouco mais, então, sob a inscrição “made in Taiwan”, você pode encontrar as palavras “desenvolvido na Alemanha”, porque as origens da tecnologia estão no desenvolvimento de Qimonda (Infineon). No entanto, a tecnologia está viva, e isso é importante.
Imagem de uma célula Twin BiCS Flash sob um microscópio eletrônico (Kioxia)
Assim, a célula Twin BiCS Flash é obtida se o obturador do anel com a armadilha de carga for dividido em duas áreas isoladas, e assim em cada camada NAND 3D. Além de dividir uma célula redonda em duas por portões semicirculares, a empresa propõe substituir o portão por uma armadilha de carga por um portão flutuante. Segundo os desenvolvedores, um portão flutuante em combinação com um isolador de portão alto k (com um alto valor da constante dielétrica) reduzirá o vazamento nas camadas inferiores e permitirá um melhor armazenamento de carga na célula. Além disso, devido à curvatura do obturador, mais carga se acumulará na célula do que no caso de um obturador plano.
A nova estrutura em combinação com um obturador flutuante permite gravar 32 níveis de sinal ou cinco bits por célula
A combinação de duas possibilidades – reduzir o tamanho físico da célula devido à divisão em duas áreas e um formato de obturador semicircular com a capacidade de reter uma carga maior – é o caminho para aumentar significativamente a densidade de gravação em cada camada da memória 3D NAND. Uma carga maior em uma célula significa que o número de níveis de gravação nela pode ser aumentado e, digamos, no futuro previsível, comece a produção do 3D NAND com a gravação de cinco bits em uma célula. Mas tudo isso ainda está em desenvolvimento. Ainda não estamos falando de produtos comerciais.
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