日立瑞薩開發低功耗轉換存儲器單元

新型單元是一種用于嵌入式系統的下一代微控制器片上非易失存儲器的頗具前途的解決方案，它可以在1.5V電源電壓條件下進行編程，且只需100μA的編程電流。

日立有限公司與瑞薩科技公司近日發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布的產品相比，每個單元的功耗降低了50％。此外，相對于現有的非易失存儲器，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等嵌入式應用的片上編程和數據存儲提供一種頗具前途的解決方案。

該原型單元采用130納米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*（高阻抗）或晶狀（低阻抗）的相位轉換薄膜。兩種狀態的編程是通過180納米直徑的鎢下電極接點（BEC）實現的。在一次讀操作中，存儲的數字（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了一種原創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最理想的水平，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晶體管的數量，從而有助于縮小存儲器單元和驅動電路的尺寸。

突破性的低功耗MOS相位轉換存儲器單元技術的細節已在2005年12月5日于美國華盛頓特區舉行的國際電子器件會議上宣讀的技術論文中披露。