采用原子层沉积（ALD）技术的下一代储存技术

采用原子层沉积（ALD）技术的下一代储存技术

随着人工智能(AI), 深度学习,大数据, game 及 5G移动技术快速发展，导致数据储存量上升，半导体内存被要求低耗化。为解决这个问题目前商用化的有 Dram，Flash Memory(NAND) 等储存技术变更到新一代储存技术为一大难题。为了每秒以千兆，无延迟处理高容量数据以目前的技术很难实现。新一代技术需要像DRAM速度要快，兼具flash memory的关闭电源数据也会保存等特性，还需低耗。

目前超越基准储存的新概念半导体储存有 Ferroelectric RAM(FRAM 或 FeRAM), magnetic RMA( MRAM), phase-charge ram(PRAM 或 PCRAM)和 resistive RAM(RRAM) 等都在研发阶段，而且受到关注度也比较高。这些储存技术特点是关闭电源数据也不会丢失的非挥发性(Nonvolitile), 很快的进行switching信息储存。 
但因为不能进行长时间switching，内部构造粗糙，不足的高集成度,费用也比较高等原因，仅在特定领域使用。为改善这些，全世界都在用核心的ALD工程来进行研究。

采用新一代储存的原子沉积(ALD) 技术

fram是储存强诱电体的电极数据，一边储存是0，另外一边储存1为基本构造，和dram相似，但有非挥发性的特点。很长时间pzt材料用于强诱电体，缺点为当厚度变薄的时电极无法维持的问题。最近受到关注的有使用ALD技术，厚度为数nm沉积的 Metal Oxide-doped HFO2， 适用与28nm node的高集成密度。MRAM是自主阻抗储存,根据外部磁气场,磁性层的磁化方向，利用自主阻抗变化显示数据的1, 0。即，磁气场方向一样时表示为 0，不同时表示为1。无高速低电压动作及特性热化，而且集成度也很高。多数研究中用tunnel oxide 适用ALD技术沉积的MgO或 ZnO等。
PRAM是利用物质相(phase)变化的非挥发性储存，相从非晶致状态变化到结晶致状态时储存数据。相转移物质使用GST germanium-antimony-tellurium (gst) ，使用ALD技术 step coverage制作了优Xiu的 PRAM储存。
rram是绝缘体或半导体的阻抗变化储存。通过氧气空缺，从绝缘物质做成阻抗变化识别0, 1来使用。绝缘物质为通过原子层沉积的SiO2, HFO2,HfAlO, Ta2O5等。

许多高校及研究所还在使用原子沉积技术（ Lucida Series ALD）进行新一代储存研究得到hen好的结果。

原子沉积(ALD)技术大部分用在新一代储存，优点为原子单位厚度调节及均匀性， 步进覆盖好，对于未来新一代储存商用化做到很大贡献。