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容，同時(shí)電子產(chǎn)品也變得日益復雜，因而電子設備中閃存的使用量也將持續增長(cháng)。幾乎所有電子設備（如手機，汽車(chē)，打印機，網(wǎng)絡(luò )設備，機頂盒，高清電視，游戲機及其他電子消費品）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公司繼續擴大在中國的投資，9月22日在武漢發(fā)布與中芯國際的合作協(xié)議，在生產(chǎn)65nm MirrorBit NOR產(chǎn)品的基礎上，增加基于300mm晶圓的43nm Spansion MirrBit ORNAND2閃存產(chǎn)品。

MirrorBit ORNAND2

　　Spansion公司針對高附加值無(wú)線(xiàn)和嵌入式閃存應用，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(zhù)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（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陣列架構連接的類(lèi)似于SONOS的存儲單元；支持SLC和MLC（多層單元）；可解決浮動(dòng)門(mén)NAND的可擴展性問(wèn)題。

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

　　·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)“邏輯級芯片”的性能—Spansion預測一百萬(wàn)邏輯門(mén)的容量為10mm2。MirrorBit ORNAND2的邏輯門(mén)數/mm2比浮動(dòng)門(mén)NAND具五倍邏輯優(yōu)勢。

　　MirrorBit ORNAND2的優(yōu)勢歸功于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)使系統設計人員通過(guò)采用專(zhuān)利電荷捕獲存儲技術(shù)能夠創(chuàng )造高度創(chuàng )新、高性能、經(jīng)濟的產(chǎn)品。

　　MirrorBit技術(shù)的結構圖示于圖4。MirrorBit單元通過(guò)在存儲單元的相反邊存儲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)制數據（1或O）直接映像到存儲陣列。因為對稱(chēng)存儲單元和非傳導存儲單元，所以MirrorBit技術(shù)在工藝上具有簡(jiǎn)單和經(jīng)濟存儲陣列的特點(diǎn)。這種存儲陣列設計顯著(zhù)地簡(jiǎn)化了器件的拓撲和制造工藝。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性的技術(shù)；

　　·用于邏輯集成的最佳閃存技術(shù)；

　　·對工藝節點(diǎn)和較高密度的可伸縮性；

　　·對無(wú)線(xiàn)和嵌入式應用是最佳的產(chǎn)品系列。

參考文獻：
1.  Bertrand Cambou,Spansion概況講演，2008年9月，武漢
2. Carla Golla,MirrorBit戰略，2008年9月，武漢
3. www.spansion.com

圖1 MirrorBit ORNAND2架構

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

圖3 閃存三種主流技術(shù)的比較

圖4 MirrorBit架構（在隔離層兩邊捕獲電荷—每個(gè)單元2位）