Reliability of 3D NAND Flash Memories

可靠性是三维NAND闪存（3D NAND Flash）记忆体技术发展中最重要的挑战之一。随着市场对数据存储密度增长的需求，而对存储介质的面积增长需求却保持不变，这就要求内存设备的存储容量在不增加面积占用的前提下持续增长。为此，提高内存密度和缩小存储单元尺寸变得势在必行。 在传统的二维（2D）NAND闪存技术向三维（3D）架构转变的过程中，以电荷陷阱（Charge Trap, CT）技术为基础的NAND存储单元被认为是最具发展前景的技术之一，因为它比浮栅（Floating Gate, FG）技术有更好的可扩展性。尽管CT存储单元在理论上显示出了高度的潜力，但是这种技术也存在若干可靠性问题。并且，从2D到3D的过渡改变了已知的可靠性问题的影响，并产生了新的问题。 在三维NAND闪存的研究领域中，主要的可靠性机制被广泛研究。其中包括从基本的可靠性问题开始，涉及影响NAND闪存的物理和架构方面的因素。为了保证信息存储的正确性和稳定性，NAND技术必须确保即使在经过大量写操作并且长时间存储后，存储的信息依然能够保持不变。 本章将围绕影响三维NAND闪存的可靠性机制进行探讨，提供了3DFG和3DCT设备在可靠性和预期性能方面的比较。通过分析基本的可靠性问题，包括物理和架构方面的问题，将具体讨论影响2D记忆体和CTNAND存储单元可靠性的物理机制。此外，文章将回顾实验中发现的主要问题。 为了应对这些挑战，研究人员提出了新的三维垂直FG型NAND存储单元阵列。这类新设计的阵列具有前景看好的性能表现，并有助于克服三维NAND闪存在可靠性方面的问题。 上述内容中，还提到了文章作者A. Grossi, C. Zambelli和P. Olivo，他们在意大利费拉拉大学的工程系工作，并分别通过电子邮件联系。此外，本书名为《3D闪存》，由Springer Science+Business Media出版，并且在本章中，将深入分析影响三维NAND闪存记忆体的主要可靠性问题，以及基于这些分析，如何通过比较不同技术（如3DFG和3DCT）来预期未来的性能表现。这些内容无疑为理解三维NAND闪存技术的可靠性问题提供了丰富的理论基础和实践经验。