Kioxia Twin BiCS Flash: a memória flash com gravação de cinco bits em cada célula ficou mais próxima

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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