2008年4月16日 星期三

與CMOS相容的嵌入式非揮發性記憶體之挑戰與解決方案


   前言
   
從類比微調應用中的位元級、一直到數據或代碼儲存的千位元等級,CMOS 相容的單一多晶片嵌入式 NVM 的應用範圍越來越廣。CMOS 的相容性設計,卻給工程師帶來必須克服保存和耐久性的挑戰,因為浮動閘直接與後端電晶體接觸,所以在高溫下,數據保存力很差。洩漏和添加劑外形沒有針對熱載流子的產生和注入進行最佳化。循環導致氧化物損害嚴重,使得耐久力變差。本文所介紹的一些機制和解決方案,可驗證出實驗結果與理論分析是趨於一致的。
   
介紹
   
嵌入式非揮發性記憶體(NVM)可輕鬆更新微代碼(microcode)和系統組態(system configuration),因此加強了系統晶片(system-on-chip,SOC) 的功能及靈活度。傳統的多層/分裂柵NVM技術需要專用的多晶矽、不同的隧道氧化層濃度以及改進的接合摻雜添加劑外形,這些將會增加當嵌入到標準 CMOS 製程時的處理複雜度並提高成本。因此業界針對CMOS 的相容性進行了替代技術的開發,以便降低成本。[1][2]
   
從類比微調應用中的位元級一直到數據或代碼儲存的千位元等級,CMOS相容的單一多晶片嵌入式NVM正在尋找更大範圍的應用。與CMOS相容的 NVSM基本原理,是將傳統快閃記憶體中的多層閘進行分解,並開發兩個標準的CMOS電晶體來替代浮動閘──隧道氧化層和控制閘──多晶矽層間 ONO堆疊。也因此讓工程師無需變更任何程式,便可採用標準的CMOS邏輯程式共同開發NVSM單元。這不僅降低了SoC和ASIC積體電路的成本,同時還簡化了晶片上IC系統的整合處理。事實上,藉助此種記憶單元,任何存取標準CMOS製程的工程師都能將NSM整合到一個積體電路中。[3]

關鍵字 : CMOS,NVM,DAHC,快閃記憶體,多次燒錄唯讀記憶體