中国科学院百人计划A类docx.docx

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中国科学院“百人计划”Ａ类

择优支持申请表

申请人姓名　　靳磊　

聘用单位中国科学院微电子研究所

联系电话　　　

传　　真　

电子邮件

　中国科学院人事局

ﻬﻬ姓名

靳　磊

性别

男

出生年月

1９80年8月

专业

微电子学与固体电子学

研究领域

存储器器件研究

聘任岗位

“百人计划”研究员

上岗时间

２0１3．11．２9

学习经历（从本科填起）

起始时间

终止时间

单位

学位

专业

1998.9

2002．7

清华大学电机工程与应用电子技术系

本科

电气工程及其自动化

2０02.9

2009．１

北京大学微电子学系

博士

微电子学与固态电子学

工作经历（准确到月份）

起始时间

终止时间

单　位

研究领域

专业技术职称

20０9．1

2０1３。

10

新加坡思达科技有限公司

半导体参数及可靠性测试系统

研发项目经理

2013.11　

至今

中科院微电子研究所

存储器器件研究

研究员

如内容较多,本栏目填不下时，可另纸接续（以下各栏目均如此）

主要学术成就、科技成果及创新点（简要概括,不超过50０字）

靳磊博士长期从事半导体器件、可靠性和参数测试分析相关的科研和产品研发.近五年主要科研及产品研发成果:

2009～20１３年，新加坡思达科技有限公司

Ø主持开发了晶圆级电迁移（）测试分析软件，算法性能优于业界现有方案.进而完成了晶圆级可靠性测试及参数分析完整解决方案的研发；相关产品已在、、等数十家客户获得应用。

Ø与公司合作,完成了平台的企业级可靠性测试和分析软件平台的开发,目前已获得应用。

Ø担任项目经理，主持开发了一套新型半导体器件测试分析系统。

该系统整合了探针台与测试仪，适应于先进半导体技术研发的最新需求，同时具备广泛的适用性.该系统已通过数家客户验证,并在在前沿技术研发中用于样品电学测试分析。

2０１４年,中国科学院微电子研究所

Ø开展存储器的总剂量辐射失效机制研究，提出并实现了器件60总剂量辐射的、电荷泵在线测试。

Ø提出22层叠结构隧穿层的金属浮栅器件，获得了优异的编程擦除速度和保持特性。

在栅堆栈减薄的同时，实现了存储器特性的显著提升。

Ø针对三维电荷俘获存储器件的可靠性问题，研究了２存储层的电荷再分布过程，并研究了退火温度、材料组分对存储性能的影响。

指出低温退火能够产生较深的缺陷能级,可以抑制横向电荷扩散。

组分的增加引入的深能级缺陷亦有利于保持特性的改善.

Ø根据存储器件　噪声与栅压的依赖关系,提出了器件噪声特性与原生和新生缺陷关系的物理模型.

Ø针对三维阵列结构尺寸对器件特性的影响进行了模拟研究，为三维存储器集成工艺开发提供参考。

1－3篇代表性论文（从事科研工作以来）

作者排序

题　目

期刊名称

年份、卷期

及页码

非第一作者

22　

.３５，.７，p．７44　（2014）

第一作者

.６,.7，p。

6７0（２0０9）

第一作者

p.3８，　（2０07）

近5年发表主要论文或获批准专利情况

作者排序

题　目

期刊或国际会议名称

年份、卷期

及页码

第一作者

　　　　ａ6５

12

ｐ．1　（20１5）

非第一作者

　　　22　　

.3５．７，p．７44,（２014）

非第一作者

　　　6５

．３6．1,p。

2６，（２015）

非第一作者

　3Ｄ

A

。

118．１，ｐ．1,（201５）

非第一作者

　2　　　

。

２9,.4,45０１9　（2014）

非第一作者

　ａ　　　

。

3１．６，067７0１，　（20１4）

非第一作者

.６0，　.1，2７,（20１4）

第一作者

半导体器件及其制造方法以及接触刻蚀停止层

中国发明专利

公开号：

1０0576

５６６C

第一作者

一种测试负偏压下温度不稳定性的方法

中国发明专利

公开号:

10１441

24５A

非第一作者

三维存储器件及其制造方法

中国发明专利

公开号1０４１5

765４Ａ　

非第一作者

一种应用于三维存储领域的低压带隙基准产生电路

中国发明专利

公开号：

１0４13

３51９Ａ

近5年出版主要著作情况

作者排序

书　名

出版社及年份

撰写章节及页码

无

注：

“作者排序”栏按“第一作者”、“通信作者”、“非第一作者”顺序填写

论文被收录情况统计（篇）

中国科学引文数据库

第一作者

0

１

5

非第一作者

0

6

6

总　　计

0

7

11

论文被引用情况统计（引用）

他人引用次数

引用期刊种数

引用作者人数

第一作者

4

1

4

总计

4

1

４

以上内容已经申请人确认,情况属实。

申请人签字:

　　　　　　　　　　　　年月　　日

注：

1。

“论文被收录和引用情况”只针对前面列出的代表性论文和近5年主要发表论文进行统计;

　　　2．自引部分不计入引文统计中；

　３．　对列入统计表中的论文需附论文首页复印件；

　4.　对列入统计表中的论文需提供被引用情况证明.

到位后已开展的工作（包括研究内容与方向，实验室建设，团队建设等情况）

入所后，针对器件,开展了存储器可靠性测试表征技术、存储器件物理机制研究,以及存储性能改善的一系列工作。

并以此系列的器件研究经验为基础,开展三维存储器器件研究。

存储器已用于一些航天数据存储和程序存储应用.但抗辐射能力弱,限制了其在高辐射剂量航天任务中的应用。

为此开展了器件总剂量辐射可靠性的研究。

完成了存储器总剂量辐射效应的测试方案的搭建，针对存储器在总剂量辐射撤去后的恢复效应，实现了和器件60辐照源的和在线辐照测试，并研究了６5　技术中器件和器件的总剂量辐射效应恢复机制。

结果表明，存储器在总剂量辐射后的性能恢复，主要来自外围电路的　器件。

而器件在辐照撤去后，即保持恒定。

因此传统离线测量和在线测量可获得一致的结果。

此外，针对小尺寸存储器件的缺陷表征，开展了噪声缺陷表征方法研究。

研究了存储单元噪声与栅压的依赖关系现象,并籍此研究了原生和新生缺陷对噪声的影响。

针对三维电荷俘获存储器件的可靠性问题，利用表征技术,研究了２存储薄层的电荷再分布过程，并研究了退火温度、材料组分对存储性能的影响。

进一步地,在存储器件可靠性和性能优化方面，提出22层叠结构的金属浮栅器件,获得了优异的编程擦除速度和保持性能.上述相关结果发表在　等国际期刊和会议上。

2０14年１0月后,双跨进入武汉新芯集成电路制造有限公司，担任资深技术经理，从事三维存储器研发。

首先开展了针对三维存储器阵列结构的模拟工作,为工艺开发提供参考.其后，率团队开展3Ｄ器件电学分析,为项目进展作出贡献,获得武芯高层及美国合作方的高度评价。

目前负责三维存储器器件电学性能测试及数据分析。

20１３年１1月入所后，已发表及合作发表文章1３篇（6篇，7篇），另有2篇文章在审稿中。

团队建设方面，有工作人员５人,其中副研究员2人，博士后1人，助研2人。

已协助指导３名硕士生毕业,目前协助指导学生3人。

主持或参加项目的情况

项目名称

经费来源及额度

担任角色

电荷俘获存储器件的总剂量辐射效应机制研究

青年自然科学基金,

2５万元

负责人

三维闪存器件性能优化及可靠性研究

微电子所所长基金，

7０万元

负责人

纳米结构电荷俘获材料及高密度多值存储基础研究

９73项目

参与

面向三维集成的纳米尺度机理与可靠性研究

自然科学基金

面上项目

参与

三维存储器机理与集成技术研究

微电子所所长基金重点项目，５０0万元

参与

用人单位提供的条件（包括科研经费、实验用房、研究助手配备及研究生指标和住房等）

１、科研启动经费７0万元;办公和实验用房30平米

2、配备工作人员4人，研究生3名，博士后2名

获资助后拟达到的总体目标与预期成果（包括拟解决的科学问题、实验室环境、人才队伍建设和培养等）

研究背景:

随着大数据时代的来临,基于闪存（）技术的数据存储应用呈现迅猛增长的态势。

以互联网数据中心为例,闪存存储硬盘阵列正迅速替代传统磁盘存储,成为新一代的主流存储介质。

而另一方面,传统二维平面闪存技术在尺寸缩小进入1ｘ　节点后，面临集成度提高和成本控制的矛盾。

三维闪存存储技术是新一代的革新性的存储技术概念。

不同于平面闪存存储技术,三维闪存技术通过增加存储叠层而非缩小器件尺寸实现存储容量的增加,从而极大拓展了闪存技术的发展空间.三维闪存技术由于其巨大的潜力，已成为目前闪存技术研究的前沿热点。

于2010年确立了基于电荷陷阱存储机制的三维存储器（３）为2016年后的主流闪存存储技术。

目前国际学术界和各大公司正在针对三维存储技术进行密集的科研攻关,并呈现激烈的竞争态势。

三维存储技术的实现需要对三维存储器件的器件物理、可靠性等基础科学问题进行详细深入的研究.例如,三维存储器件在编程和擦除状态下的载流子输运机制、存储层电荷的横向纵向泄漏机制、栅堆栈材料结构以及能带工程设计、存储单元的可靠性（保持特性，耐久性，干扰）等等。

此外,三维存储阵列由于其复杂的结构和工艺集成技术,出现了许多新的器件物理机制与工艺集成紧密结合的科学问题。

例如三维存储单元隧穿层和阻挡层的电场分布受工艺偏差影响,进而影响器件特性.再例如，多晶硅沟道晶粒尺寸、多晶硅层厚度等对迁移率的影响，进而对存储单元读写电流带来影响。

三维存储阵列各字线平面之间的电容耦合；顶层和底层选择管的关断能力及其对编程干扰效应的影响等等。

这些新问题均对三维闪存器件和阵列的性能与可靠性带来挑战。

与此同时，三维闪存技术依赖于多层介质层沉积、高深宽比深孔刻蚀等前沿工艺技术。

这些新工艺技术将进一步带来复杂的器件可靠性问题.由于三维存储技术的高度复杂性，目前三维存储器件的电学参数表征技术也尚不明确。

这些基础科学问题，也将是三维闪存产品研发面临的关键技术难题.然而目前对于三维存储器件基础科学问题的研究尚十分匮乏，基础物理机制例如输运机理尚不明晰，公开报道很少。

总体目标及预期成果：

计划对三维存储器件的物理机制（编程、擦写、干扰等），以及器件可靠性机制（电荷损失机制及保持特性）开展研究。

作为基础，首先实现三维阵列原型的工艺研发，并研究实现三维存储器件的电学、材料学测试表征方法；在此基础上，研究器件物理机制和可靠性机制；进一步研究栅堆栈结构、材料等关键工艺集成技术对存储器件性能（速度，保持特性，耐久性）的影响，提出三维存储器的结构、工艺优化方案、实现高可靠性的器件和阵列结构,并最终实现三维闪存产品的研制开发。

研究内容:

１、三维存储器工艺集成技术.作为基础,将参与研究三维器件的新工艺技术,三维存储器面临诸多工艺技术实现的重大挑战，例如多层薄膜沉积、深孔刻蚀、金属栅填充、多晶硅沟道、深孔接触、光刻对准等,同时需要解决新工艺带来的工艺兼容性问题，例如多层薄膜应力、一致性、工艺污染、器件一致性等。

工艺集成技术研究的首要目标,是完成三维存储阵列的原型制备。

2、三维存储器件的测试表征技术研究。

将研究三维存储器件的性能和可靠性表征方法.通过设计测试结构,研究三维存储器件的电学、材料学测试表征和参数提取方法，并研究传统缺陷表征技术（如）对三维存储器件的适用性.进一步研究新测试表征技术（例如噪声等）在三维存储器件和阵列中的应用.目标是寻找适用于三维存储器件的参数和可靠性测试表征方法。

3、三维存储器件物理机制研究。

基于三维存储原型阵列和器件表征技术,针对三维存储器件的物理机制和可靠性机制开展研究，例如读取、编程和擦除状态下的载流子输运机制，三维器件面临的存储层横向纵向电荷泄漏机制，栅堆栈能带结构、存储层材料对器件特性以及存储单元的可靠性（保持特性，耐久性）的影响,三维结构下存储单元间的干扰等。

目标是建立三维存储器件和可靠性物理模型，为三维存储器研发提供理论指导。

4、三维存储器新材料、结构及电学性能优化。

基于物理机制研究，针对三维存储器的性能、可靠性及工艺集成需求，进行器件材料、尺寸、结构等方面的优化设计。

例如，研究金属栅工艺、隧穿层、存储层、多晶硅淀积工艺等对器件特性的影响；再例如,针对器件数据保持性能和读取操作电流、字线电容等关键参数,对器件尺寸和叠层间隔结构进行优化设计等.目标是提出三维存储器产品的材料、结构和工艺集成方案.

5、三维存储器件的空间一致性研究.将针对阵列和存储串列不同空间位置上的存储单元的性能一致性问题展开研究，分析阵列结构、工艺条件等对器件性能一致性的影响;建立器件一致性的物理模型和工艺监控手段，从而为实现多值存储建立理论和器件级基础.

相关成果不仅具有学术创新价值，还将直接为企业的产品研发提供参考和指导.

实验室环境、人才队伍建设：

实验室环境,将依托中科院微电子所与武汉新芯公司已经建立的良好科研合作机制,利用武芯１2寸工艺平台,完成原型器件制备和工艺技术开发,从而避免技术研发到产品量产的平台转移问题，实现从研发到产品的迅速转化。

在三维存储器件分析所需要的硬件测试设备方面,一方面将依托武汉新芯公司的现有设备,另一方面将增强微电子所现有的测试设备和分析平台.针对三维存储器的器件模拟分析软件平台，将需要投入和增强。

团队建设和人才培养方面,目前隶属微电子所的固定工作人员5人，其中副研究员2人，博士后1人,助研２人。

协助指导学生3人。

为支持三维存储技术研发后期大量的器件分析和工艺优化工作,需增加大约15人左右的研发人员。

为此计划增聘固定工作人员4人，武芯方面工程师5人，学生6名。

获资助后经费使用计划

年度

科学事业费（万元）

基本建设费（万元）

合计（万元）

２０１5

50

6０

１1０

2016

70

0

70

20１７

８０

０

８０

合计

200

６０

2６0

注:

1。

申请年度第一批择优者,“年度”从当年度开始，申请年度第二批择优者，“年度”

从通过择优支持下一年度开始；以3年为期;

　　２．基本建设费60万元将在获得择优支持的第一年一次性拨付到位;

　3．科学事业费20０万元将按经费使用计划分年度拨付。

择优支持专家组名单（“专家类别”请注明是否为组长或所学术委员会成员）

姓名

单位

职称

学科领域

专家类别

签字

钱佩信

清华大学

教授

半导体

组长

吴南健

中科院半导体所

研究员

微电子学与固体电子学

夏善红

中科院电子所

研究员

微电子学与固体电子学

黄安平

北京航空航天大学

教授

半导体器件

周玉梅

中科院微电子所

研究员

微电子学与固体电子学

学术委员会成员

韩郑生

中科院微电子所

研究员

微电子学与固体电子学

学术委员会成员

赵超

中科院微电子所

研究员

微电子学与固体电子学

学术委员会成员

闫江

中科院微电子所

研究员

微电子学与固体电子学

学术委员会成员

谢常青

中科院微电子所

研究员

微电子学与固体电子学

学术委员会成员

专家组对申请人的综合评价　

　靳磊博士长期从事半导体器件、可靠性和参数测试分析相关科研和产品研发。

参与了中芯国际公司90和65纳米节点工艺可靠性的技术研发，后赴新加坡思达科技公司，进行晶圆级可靠性测试方法与半导体器件测试系统的产品研发,率队完成了数个半导体参数测试分析软件和系统产品研发项目。

其主导研发的产品在多家客户如获得应用。

靳磊博士的研究工作涵盖半导体器件物理和工艺、可靠性、测试表征技术、数值算法及软件实现、自动控制等多个层面,能力全面,研发的新的可靠性测试方法已经在知名企业应用，实现了研发技术与工业生产的紧密结合。

靳磊博士于2013年１１月加入中科院微电子所后,开展了多项存储器可靠性表征技术、性能优化相关的科研工作,截至目前已发表及协作发表文章13篇（6篇、　７篇）。

自20１4年10月起，在武汉新芯公司双跨担任资深技术经理，参与三维存储器技术研发,目前负责三维存储器器件分析。

在技术攻关中展现了良好的工程研发和科研能力。

经讨论，专家组同意中国科学院“百人计划"择优支持靳磊博士.

专家组意见（在□内划√）：

　　建议支持□　　　建议不支持□

评审专家组组长：

钱佩信

年　　月　　　日

用人单位意见

同意专家组意见。

同意中国科学院“百人计划”择优支持靳磊博士。

　　　　　　　负责人（公章）：

年月日

院意见

　　　　　　　　　　　　签字（公章）：

　　　　　　年月　日