日立聯(lián)合瑞薩開(kāi)發(fā)用于片上非易失性存儲(chǔ)器應(yīng)用的1.5V低功耗、高速相變存儲(chǔ)模塊

　　為了滿(mǎn)足新一代高密度片上非易失性存儲(chǔ)技術(shù)的需求，日立有限公司與瑞薩科技公司宣布開(kāi)發(fā)出運(yùn)行于1.5V電源電壓的512KB（相當(dāng)于4Mb）相變存儲(chǔ)模塊。該器件能夠?qū)崿F(xiàn)416KB/s的寫(xiě)入速度和20ns的讀取時(shí)間。利用以前開(kāi)發(fā)的100μA（Micro*2安培）寫(xiě)入操作電流的“低功耗相變存儲(chǔ)單元”，兩家公司開(kāi)發(fā)了一種可以實(shí)現(xiàn)高速讀寫(xiě)操作的外設(shè)電路技術(shù)。

　　日立和瑞薩科技在2007年2月11日在美國(guó)舊金山舉行的國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議（ISSCC）上提交了有關(guān)報(bào)告。

　　最近幾年，微控制器已成為車(chē)載系統(tǒng)、家庭電子產(chǎn)品和移動(dòng)電話(huà)等各種類(lèi)型控制和信息設(shè)備及工業(yè)設(shè)備的核心元件。隨著產(chǎn)品變得越來(lái)越復(fù)雜和多功能，這些微控制器處理的信息量也在迅速增加。因此，這些微控制器的片上非易失性存儲(chǔ)器需要更高的性能和密度來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序。與此同時(shí)，由于寫(xiě)周期的高度耐用性、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和易于制造，相變存儲(chǔ)器正在成為新一代片上非易失性存儲(chǔ)器有前途的候選者。

 
　　相變存儲(chǔ)器是一種非易失性存儲(chǔ)器，它是利用電流產(chǎn)生的焦耳熱量形成的一種雙相變的薄膜電阻—— 一種是非晶態(tài)*3（高阻值），另一種是晶態(tài)（低阻值）。利用這種電阻的“1”和“0”信息的差異，即可執(zhí)行存儲(chǔ)和讀出操作。日立和瑞薩科技以前開(kāi)發(fā)過(guò)一種低功耗操作相變存儲(chǔ)器，它在界面層使用了五氧化鉭，可以利用1.5V電源電壓和100μA電流進(jìn)行寫(xiě)操作。與傳統(tǒng)的片上非易失性存儲(chǔ)器相比，這種存儲(chǔ)器可以降低寫(xiě)電壓，在芯片內(nèi)無(wú)需使用產(chǎn)生高壓的電源電路，從而有助于減小模塊尺寸，并實(shí)現(xiàn)更高的密度。不過(guò)，由于讀取電流很小，存儲(chǔ)器陣列電路技術(shù)非常關(guān)鍵，這樣才能保證在小電流條件下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行。

　　新開(kāi)發(fā)的電路技術(shù)具有以下特性。

　　（1）寫(xiě)電路技術(shù)有助于利用小電流實(shí)現(xiàn)高速寫(xiě)入

　　1）兩步電流控制的數(shù)據(jù)寫(xiě)入方法

　　高速寫(xiě)入是利用控制兩步寫(xiě)入過(guò)程中流經(jīng)相變薄膜的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，首先是100μA的電流，然后是低于100μA的電流，以有效地產(chǎn)生焦耳熱量。

　　2）串寫(xiě)方法

　　通常，存儲(chǔ)器的寫(xiě)入是多位同時(shí)執(zhí)行的。由于寫(xiě)入所需的電流為[單元寫(xiě)電流