集積回路：システム統合により実現されたフル機能2Dフラッシュチップ
Nature 646, 8087 doi: 10.1038/s41586-025-09621-8
二次元（2D）材料によって、シリコン（Si）技術のデバイススケーラビリティーが拡張され、デバイス機構における根本的な技術革新が可能になった。産業界や学術界の両方、特に集積回路の分野では、システムレベルで2Dエレクトロニクスの優位性を実証する集積化技術のブレークスルーが求められている。2D材料の集積化または2D-CMOS混載集積化のいずれにおいても集積化が大いに進展したにもかかわらず、デバイスの利点を応用に移行させることのできるシステムは依然として得られていない。今回我々は、優れた2D電子デバイスをメモリーコアとして用い、これを複雑な命令制御を支持する強力なCMOSプラットフォームと組み合わせた「ATOM2CHIP（atomic device to chip）」技術によって実現された、フル機能2D NORフラッシュメモリーチップを報告する。ATOM2CHIPのブループリントは、フルスタックのオンチップ工程とクロスプラットフォームのシステム設計を含んでいて、新たなデバイス概念から応用可能なチップへの橋渡しとなる完全な枠組みを提供する。フルスタックのオンチップ工程は、プレーナー集積化、三次元（3D）アーキテクチャー、チップパッケージングを組み込んだ特別な設計フローであり、フルチップ試験に基づく94.34％という高歩留まりに寄与した。このクロスプラットフォームのシステム設計は、2D回路設計と2D-CMOSモジュール互換性検証設計の両方を扱い、8ビット命令と32ビット並列処理を備えた高度に複雑な命令駆動型フル機能チップの実現に寄与した。これらの結果は、2D電子系の利点を示す効率的なシステム統合戦略を実証している。
