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最新MOS相位轉換記憶體單元功耗降低50%

上網時間: 2005年12月21日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:日立  瑞薩  MOS  相位轉換記憶體單元  memory 

日立(Hitachi)與瑞薩科技(Renesas Technology)日前發佈了低功耗相位轉換記憶體單元(MOS phase-change memory cell)的原型。這種非揮發半導體儲存單元可以在電源電壓為1.5V和電流低至100uA的條件下進行編程,與採用之前技術的日立和瑞薩發佈的產品相較,每個單元的功耗降低了50%。

此外,相對於現有的非揮發性記憶體,新的相位轉換單元在高速讀寫能力、編程耐久性、小尺寸和高水平整合方面均更為優異。因此,這些原型可在下一代微控制器中為諸如資訊設備、家用電器,以及車載設備和控制系統等嵌入式應用的片上編程和資料儲存提供一種頗具前途的解決方案。

該原型單元採用130奈米CMOS製程製造。其結構採用了MOS電晶體和一層在熱響應中呈非晶體狀態(高阻抗)或晶狀(低阻抗)的相位轉換薄膜。兩種狀態的編程是透過180奈米直徑的鎢下電極接點(BEC)實現的。在一次讀取作業中,儲存的數位(1或0)資訊是由薄膜中電流流動量的差別決定的。

為了獲得突破性的功耗效果,日立和瑞薩的研究人員開發了一種原創的具有低電壓編程能力的低電流相位轉換薄膜。他們利用一種受控制的鍺-銻-碲(GeSbTe)氧摻雜材料生長出了這種薄膜。氧摻雜能夠使相位轉換薄膜的阻抗限制在一個最理想的水平,同時可抑制編程期間過大的電流流過。

另外,該單元的實現可以減少形成這些單元的MOS電晶體的閘寬度,以及驅動輸出MOS電晶體的數量,因而有助於縮小記憶體單元和驅動電路的尺寸。





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