时代芯存母公司积极布局PCM赋能嵌入式内

传统的嵌入式非易失性存储NORFlash在微缩到40nm后已经接近物理极限,而40nm以下的嵌入式非易失性存储NORFlash工艺相当复杂,且成本大幅度提高,嵌入式内存技术面临着重大挑战。江苏时代芯存半导体有限公司(以下简称:时代芯存)母公司北京时代全芯存储技术股份有限公司(以下简称:时代全芯)积极布局的相变存储器(PCM)能够为嵌入式内存技术发展提供极大的帮助。

在FD-SOI和FinFET高级CMOS技术中,传统浮栅嵌入式非易失性存储器(eNVM)的集成在28nm和更小的硅几何结构上是一个重大的技术挑战。而新的NVM技术基于特殊外来材料的功能特性,采用了与Flash存储器技术完全不同的物理机制,能够为28纳米CMOS转变带来的工艺集成困难提供更有效的解决方案。

在新型NVM技术中,最成熟的是相变存储器(PCM)。相变记忆的基本机制是由斯坦福·罗伯特·奥夫斯基在20世纪60年代发明的。ST持有原始开发的专利许可证,并在这项突破性工作的基础上发展了15年多,开发了嵌入式PCM解决方案(ePCM),该解决方案如今已集成到28nmFD-SOI技术平台中。

据了解,相变存储器是用锗锑碲(GST)合金制成的,它利用了材料在非晶态和晶态之间物理性质的快速热控变化。对应于逻辑0和1的这些状态通过非晶态(逻辑0)中的高电阻和晶态(逻辑1)中的低电阻进行电区分。

PCM在低电压下读写,与Flash和其他嵌入式存储器技术相比,具有许多显著的优势,且PCM在40nm以下的嵌入式存储中优势尤为明显:一、与40nm以下CMOS工艺的兼容性;二、微缩的延伸性可达18nm以下,甚至更低;三、工艺兼容性,使制程工艺得以保持传统简单,成本不会因为微缩而大幅增加。

突破嵌入式NOR在40nm以下的瓶颈将是时代全芯发展的重点方向,时代全芯将继续深耕PCM领域,加大技术创新力度,以PCM技术赋能推动嵌入式内存技术的发展。




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