日立與瑞薩推出相位轉換存儲器原型

    日立(Hitachi Ltd.)與瑞薩科技(Renesas Technology)日前發(fā)布了低功耗相位轉換存儲器單元的成功原型。這種非易失半導體存儲單元可以在電源電壓為1.5V和電流低至100μA的條件下進行編程。與采用以前技術的日立和瑞薩發(fā)布的產品相比，每個單元的功耗降低了50%。

    據(jù)介紹，相對于現(xiàn)有的非易失存儲器，新的相位轉換單元在高速讀寫能力、編程耐久性、小尺寸和高水平集成方面均更為優(yōu)異。因此，這些原型可在下一代微控制器中為諸如信息設備、家用電器，以及車載設備和控制系統(tǒng)等嵌入式應用的片上編程和數(shù)據(jù)存儲提供一種頗具前途的解決方案。
    該原型單元采用130nm CMOS工藝制造，其結構采用了MOS晶體管和一層在熱響應中呈非晶體狀態(tài)(高阻抗)或晶狀(低阻抗)的相位轉換薄膜。兩種狀態(tài)的編程通過180nm直徑的鎢下電極接點(BEC)實現(xiàn)。在一次讀操作中，存儲的數(shù)字(1或0)信息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(fā)了一種原創(chuàng)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理想的水平，同時可抑制編程期間過大的電流流過。此外，該單元的實現(xiàn)可以減少形成這些單元的MOS晶體管的門寬度，以及驅動輸出MOS晶體管的數(shù)量，從而有助于縮小存儲器單元和驅動電路的尺寸。