創(chuàng)新的MirrorBit閃存技術(shù)

摘要：簡(jiǎn)介Spansion的MirrorBit閃存創(chuàng)新解決方案。
關(guān)鍵詞：閃存；MirrorBit；電荷捕獲；MirrorBit ORNAND2閃存

　　如今人們不論在家中、辦公室或外出，都需要更為豐富的多媒體內(nèi)容，同時(shí)電子產(chǎn)品也變得日益復(fù)雜，因而電子設(shè)備中閃存的使用量也將持續(xù)增長(zhǎng)。幾乎所有電子設(shè)備（如手機(jī)，汽車(chē)，打印機(jī)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，機(jī)頂盒，高清電視，游戲機(jī)及其他電子消費(fèi)品）中都會(huì)用到閃存產(chǎn)品。
全球最大的閃存解決方案供應(yīng)商Spansion在NOR領(lǐng)域的市場(chǎng)份額從2007年的33%上升到2008年上半年的37%。Spansion公司繼續(xù)擴(kuò)大在中國(guó)的投資，9月22日在武漢發(fā)布與中芯國(guó)際的合作協(xié)議，在生產(chǎn)65nm MirrorBit NOR產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，增加基于300mm晶圓的43nm Spansion MirrBit ORNAND2閃存產(chǎn)品。

MirrorBit ORNAND2

　　Spansion公司針對(duì)高附加值無(wú)線和嵌入式閃存應(yīng)用，即將推出MirrorBit ORNAND2產(chǎn)品系列。該系列產(chǎn)品的寫(xiě)入速度提高25%，讀取速度最高可提升一倍，其裸片尺寸比目前浮動(dòng)門(mén)NAND閃存顯著減小。首批產(chǎn)品的單芯片容量1Gb~4Gb，電壓有1.8V和3.0V兩種選擇。

　　MirrorBit ORNAND2采用單層單元（SLC）架構(gòu)（圖1）。此系列產(chǎn)品基于Spansion專(zhuān)有的MirrorBit電荷捕獲技術(shù)，采用一個(gè)按NAND陣列架構(gòu)連接的類(lèi)似于SONOS的存儲(chǔ)單元；支持SLC和MLC（多層單元）；可解決浮動(dòng)門(mén)NAND的可擴(kuò)展性問(wèn)題。

　　此系列產(chǎn)品用簡(jiǎn)單存儲(chǔ)單元取代較高的復(fù)雜浮動(dòng)門(mén)存儲(chǔ)單元（見(jiàn)圖2）。它與浮動(dòng)門(mén)NAND相比明顯優(yōu)勢(shì)如下：

　　·高性能—與1.8V SLC浮動(dòng)門(mén)NAND相比讀取速度快200%，寫(xiě)入速度快25%。

　　·高效的裸片尺寸—與浮動(dòng)門(mén)NAND相比每種容量是（4Gb SLC，2Gb SLC, 1Gb SLC）的裸片尺寸可縮小20%~30%。

　　·未來(lái)“邏輯級(jí)芯片”的性能—Spansion預(yù)測(cè)一百萬(wàn)邏輯門(mén)的容量為10mm2。MirrorBit ORNAND2的邏輯門(mén)數(shù)/mm2比浮動(dòng)門(mén)NAND具五倍邏輯優(yōu)勢(shì)。

　　MirrorBit ORNAND2的優(yōu)勢(shì)歸功于Spansion專(zhuān)有的MirrorBit閃存技術(shù)。

MirrorBit閃存技術(shù)

　　閃存行業(yè)的主流技術(shù)有三種：浮動(dòng)門(mén)，RCM（Resistanec Change Memory）,MirrorBit/電荷捕獲。MirroBit閃存技術(shù)適用于90nm、65nm、45nm、32nm、25nm、18nm；在這三種閃存主流技術(shù)中該技術(shù)單位比特有效單元尺寸（μm2）是最小的（見(jiàn)圖3）。

　　MirrorBit技術(shù)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員通過(guò)采用專(zhuān)利電荷捕獲存儲(chǔ)技術(shù)能夠創(chuàng)造高度創(chuàng)新、高性能、經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。

　　MirrorBit技術(shù)的結(jié)構(gòu)圖示于圖4。MirrorBit單元通過(guò)在存儲(chǔ)單元的相反邊存儲(chǔ)兩種物理上不同電荷量，使閃存陣列的密度增加一倍。在這種2位單元中，每一位做為二進(jìn)制數(shù)據(jù)（1或O）直接映像到存儲(chǔ)陣列。因?yàn)閷?duì)稱(chēng)存儲(chǔ)單元和非傳導(dǎo)存儲(chǔ)單元，所以MirrorBit技術(shù)在工藝上具有簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)存儲(chǔ)陣列的特點(diǎn)。這種存儲(chǔ)陣列設(shè)計(jì)顯著地簡(jiǎn)化了器件的拓?fù)浜椭圃旃に?。這種技術(shù)比浮動(dòng)門(mén)技術(shù)其關(guān)鍵性制造步驟少40%。歸納起來(lái)，MirrorBit技術(shù)有下列特點(diǎn)：

　　·高度靈活性和自適應(yīng)性的技術(shù)；

　　·用于邏輯集成的最佳閃存技術(shù)；

　　·對(duì)工藝節(jié)點(diǎn)和較高密度的可伸縮性；

　　·對(duì)無(wú)線和嵌入式應(yīng)用是最佳的產(chǎn)品系列。

參考文獻(xiàn)：
1.  Bertrand Cambou,Spansion概況講演，2008年9月，武漢
2. Carla Golla,MirrorBit戰(zhàn)略，2008年9月，武漢
3. www.spansion.com

圖1 MirrorBit ORNAND2架構(gòu)

圖2 MirrorBit ORNAND2存儲(chǔ)單元與浮動(dòng)門(mén)NAND存儲(chǔ)單元的比較

圖3 閃存三種主流技術(shù)的比較

圖4 MirrorBit架構(gòu)（在隔離層兩邊捕獲電荷—每個(gè)單元2位）