MVentures和imec.xpand以及韓國存儲(chǔ)器制造商SK Hynix，Robert Bosch Venture Capital和TEL Venture Capital等企業(yè)和投資機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)了對(duì)位于德累斯頓的Ferroelectric Memory的B系列投資，現(xiàn)有投資者eCapital也參與了本輪融資。

Ferroelectric Memory GmbH公司首席執(zhí)行官Ali Pourkeramati表示，這筆資金將用于促進(jìn)鐵電存儲(chǔ)器在三個(gè)領(lǐng)域的部署：嵌入式非易失性存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)類存儲(chǔ)器和存內(nèi)計(jì)算應(yīng)用程序。FMC計(jì)劃擴(kuò)大在德累斯頓的市場，并擴(kuò)大其在美國和亞洲的國際業(yè)務(wù)。

“我們已經(jīng)為所有應(yīng)用創(chuàng)建了IP，” Pourkeramati告訴eeNews Europe。“我們正在與客戶進(jìn)行討論。”

Pourkeramati表示，在嵌入式應(yīng)用中，F(xiàn)eFET可以替代嵌入式閃存和MRAM（最小至7nm）。“我們也可以使用納米線，因?yàn)樵摯鎯?chǔ)器基于氧化鉿（hafnium oxide）。”

FMC的FeFET利用氧化鉿的鐵電特性（通常在CMOS中作為絕緣體進(jìn)行部署）將標(biāo)準(zhǔn)CMOS晶體管轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)單元。它們還可以根據(jù)摩爾定律進(jìn)行縮放，同時(shí)具有低功耗和溫度穩(wěn)定性的特點(diǎn)。與磁性RAM相比，這還提供了不需要在工廠中使用其他材料的優(yōu)勢(shì)。除了這些特性，F(xiàn)eFET還具有抗磁性和高抗輻射性。

該公司表示，其鐵電非易失性存儲(chǔ)器將用作物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的微控制器的片上存儲(chǔ)器，這些微控制器用于從消費(fèi)類產(chǎn)品到汽車和航空等整個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

他們指出，現(xiàn)有的非易失性存儲(chǔ)器閃存實(shí)現(xiàn)起來很復(fù)雜，并且預(yù)計(jì)不會(huì)擴(kuò)展到最先進(jìn)的過程。相比之下，F(xiàn)MC的存儲(chǔ)技術(shù)直接源自標(biāo)準(zhǔn)CMOS技術(shù)，并且在不占用許多額外掩模的情況下具有區(qū)域高效性。

該公司之前曾表示，我其非易失性存儲(chǔ)技術(shù)以快1，000倍的速度和千分之一的功耗的特性，滿足行業(yè)當(dāng)前和未來需求，同時(shí)大大降低了制造成本。

FMC與德累斯頓的Globalfoundries合作，生產(chǎn)其早期的存儲(chǔ)陣列和原型。公司的制造工藝通常采用40nm CMOS。Pourkeramati說。他進(jìn)一步指出，F(xiàn)MC現(xiàn)在也在與亞洲多個(gè)晶圓代工合作，但拒絕透露公司名稱。Pourkeramati說，亞洲的一家晶圓代工廠對(duì)提供FeFET作為嵌入式存儲(chǔ)器選項(xiàng)的可能性特別感興趣。“我們可以使用AI，CPU，GPU和移動(dòng)應(yīng)用處理器。”

FMC計(jì)劃采用分層的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方法推向市場。這將包括過程IP，設(shè)備IP和設(shè)計(jì)IP。

該路線圖將于2023年首次面向消費(fèi)類應(yīng)用在28nm平面CMOS上使用FeFET存儲(chǔ)器，隨后是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)應(yīng)用，然后是汽車應(yīng)用。

Pourkeramati說，他對(duì)那些對(duì)FeFET技術(shù)的潛在影響有明顯興趣的投資者的戰(zhàn)略性質(zhì)感到滿意。MVentures是性能材料公司默克（Merck）的風(fēng)險(xiǎn)投資部門。SK Hynix是存儲(chǔ)器組件的領(lǐng)先供應(yīng)商，TEL Ventures是東京電子有限公司的風(fēng)險(xiǎn)投資部門，東京電子有限公司是最大的半導(dǎo)體制造設(shè)備供應(yīng)商之一。

延伸閱讀：FeFET將改變下一代存儲(chǔ)格局？

在所熟知的材料之中，鐵電柵場效應(yīng)晶體管（Ferroelectric gate field-effect transistors， FeFETs）做新一代閃存是很有前途的。

新一代鐵電存儲(chǔ)器的發(fā)展勢(shì)頭正在形成，這將改變下一代存儲(chǔ)格局。

通常，鐵電體與一種存儲(chǔ)器類型——鐵電存儲(chǔ)器ferroelectric RAMs （FRAMs） 有關(guān)。20世紀(jì)90年代后期，由幾家供應(yīng)商推出的FRAM是低功耗、非易失性設(shè)備，但它們也僅限于小眾應(yīng)用，無法在130納米以上擴(kuò)展。

FRAM繼續(xù)生產(chǎn)的同時(shí)，業(yè)界也在開發(fā)另一種類型的鐵電存儲(chǔ)器。FeFET及其相關(guān)技術(shù)沒有使用傳統(tǒng)FRAM使用的材料，而是利用氧化鉿（也稱為鐵電鉿氧化物）的鐵電特性。（FeFET和邏輯晶體管FinFET不同）。

不過，就研發(fā)階段而論，F(xiàn)eFET本身并不是一個(gè)新器件。對(duì)于FeFET，其主要原理是在現(xiàn)有的邏輯晶體管上采用基于氧化鉿基的High-K（高K）柵電介質(zhì)+Metal Gate（金屬柵）電極疊層技術(shù)，然后將柵極絕緣體改性成具有鐵電性質(zhì)。得到的FeFET晶體管具有相同的結(jié)構(gòu)，但是具有可擴(kuò)展、低功率和非易失性等特性。從理論上講，應(yīng)該比當(dāng)前的嵌入式閃存更好。

FRAM被廣泛誤解，因?yàn)殍F電材料不是鐵磁性的。FMC公司的Müller解釋說：“鐵電存儲(chǔ)器僅使用電場來寫入應(yīng)用程序，沒有電流流過。所有其他新出現(xiàn)的存儲(chǔ)器，如電阻式RAM、相變存儲(chǔ)器和MRAM都是通過驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器單元的電流來寫入的。

FRAM利用鐵電晶體的鐵電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。鐵電效應(yīng)是指在鐵電晶體上施加一定的電場時(shí)，晶體中心原子在電場的作用下運(yùn)動(dòng)，并達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)電場從晶體移走后，中心原子會(huì)保持在原來的位置。這是由于晶體的中間層是一個(gè)高能階，中心原子在沒有獲得外部能量時(shí)不能越過高能階到達(dá)另一穩(wěn)定位置，因此FRAM保持?jǐn)?shù)據(jù)不需要電壓，也不需要像DRAM一樣周期性刷新。由于鐵電效應(yīng)是鐵電晶體所固有的一種偏振極化特性，與電磁作用無關(guān)，所以FRAM存儲(chǔ)器的內(nèi)容不會(huì)受到外界條件（諸如磁場因素）的影響，能夠同普通ROM存儲(chǔ)器一樣使用，具有非易失性的存儲(chǔ)特性和無限的耐用性，非常適合各種嵌入式芯片應(yīng)用。

通常，F(xiàn)RAM由基于鋯鈦酸鉛（PZT）的薄層鐵電薄膜組成。Cypress說，PZT中的原子在電場中改變極性，從而形成功率高效的二進(jìn)制開關(guān)。

然而，F(xiàn)RAM有一些問題。穆勒說：“經(jīng)典的FRAM從材料的角度來看是異乎尋常的。由于只有平面電容器可以使用，傳統(tǒng)的鐵電薄膜不可擴(kuò)展，F(xiàn)RAM還沒有超出130納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)。這阻止了傳統(tǒng)FRAM被廣泛采用。”

由于FeFET與傳統(tǒng)FRAM不同，支持者希望解決這些問題。幾年前，這個(gè)行業(yè)偶然有了一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)，即氧化鉿中的鐵電性質(zhì)。研究人員發(fā)現(xiàn)，在摻雜氧化鉿的過程中，晶相可以穩(wěn)定。FMC公司稱：“在這個(gè)晶相中，氧化鉿的氧原子可以存在于兩個(gè)穩(wěn)定的位置，根據(jù)外加電場的極性向上或向下移動(dòng)。”

氧化鉿是一種廣為人知的材料。一段時(shí)間以來，芯片制造商已經(jīng)使用氧化鉿作為28nm及以上邏輯器件中的高k /金屬柵極結(jié)構(gòu)的柵極堆疊材料。對(duì)于FeFET，主要是利用鐵電鉿氧化物的特性，而不是使用特殊材料創(chuàng)建新的器件結(jié)構(gòu)。

例如，在FMC的技術(shù)中，最理想的是采用現(xiàn)有的晶體管。然后使用沉積工藝，將硅摻雜的氧化鉿材料沉積到晶體管的柵極疊層中，產(chǎn)生鐵電性質(zhì)。FMC的方案也消除了對(duì)電容器的需求，使單晶體管存儲(chǔ)單元或1T-FeFET技術(shù)成為可能。

Müller說：“在FeFET中，永久偶極子形成在本身內(nèi)柵介質(zhì)，將鐵電晶體管的閾值電壓分成兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，因此，二進(jìn)制狀態(tài)可以存儲(chǔ)在FeFET中，就像在閃存單元中做的一樣。”

從理論上講，該技術(shù)是令人信服的。“每個(gè)尖端晶體管都有氧化鉿。這是門電介質(zhì)。如果巧妙地做到這一點(diǎn)，并改性氧化鉿，實(shí)際上可以將邏輯晶體管轉(zhuǎn)換為非易失性晶體管，而這種晶體管在斷開電源時(shí)會(huì)失去一個(gè)狀態(tài)。斷電后仍然可以保持狀態(tài)。”

FeFET仍處于研發(fā)階段，尚未準(zhǔn)備好迎接黃金時(shí)代。但如果確實(shí)有效的話，消費(fèi)者在下一代的閃存世界中還有另一種選擇。3D XPoint、FRAM、MRAM、ReRAM等也在備選之中。
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