創新的MirrorBit閃存技術

摘要：簡介Spansion的MirrorBit閃存創新解決方案。
關鍵詞：閃存；MirrorBit；電荷捕獲；MirrorBit ORNAND2閃存

　　如今人們不論在家中、辦公室或外出，都需要更為豐富的多媒體內容，同時電子產品也變得日益復雜，因而電子設備中閃存的使用量也將持續增長。幾乎所有電子設備（如手機，汽車，打印機，網絡設備，機頂盒，高清電視，游戲機及其他電子消費品）中都會用到閃存產品。
全球最大的閃存解決方案供應商Spansion在NOR領域的市場份額從2007年的33%上升到2008年上半年的37%。Spansion公司繼續擴大在中國的投資，9月22日在武漢發布與中芯國際的合作協議，在生產65nm MirrorBit NOR產品的基礎上，增加基于300mm晶圓的43nm Spansion MirrBit ORNAND2閃存產品。

MirrorBit ORNAND2

　　Spansion公司針對高附加值無線和嵌入式閃存應用，即將推出MirrorBit ORNAND2產品系列。該系列產品的寫入速度提高25%，讀取速度最高可提升一倍，其裸片尺寸比目前浮動門NAND閃存顯著減小。首批產品的單芯片容量1Gb~4Gb，電壓有1.8V和3.0V兩種選擇。

　　MirrorBit ORNAND2采用單層單元（SLC）架構（圖1）。此系列產品基于Spansion專有的MirrorBit電荷捕獲技術，采用一個按NAND陣列架構連接的類似于SONOS的存儲單元；支持SLC和MLC（多層單元）；可解決浮動門NAND的可擴展性問題。

　　此系列產品用簡單存儲單元取代較高的復雜浮動門存儲單元（見圖2）。它與浮動門NAND相比明顯優勢如下：

　　·高性能—與1.8V SLC浮動門NAND相比讀取速度快200%，寫入速度快25%。

　　·高效的裸片尺寸—與浮動門NAND相比每種容量是（4Gb SLC，2Gb SLC, 1Gb SLC）的裸片尺寸可縮小20%~30%。

　　·未來“邏輯級芯片”的性能—Spansion預測一百萬邏輯門的容量為10mm2。MirrorBit ORNAND2的邏輯門數/mm2比浮動門NAND具五倍邏輯優勢。

　　MirrorBit ORNAND2的優勢歸功于Spansion專有的MirrorBit閃存技術。

MirrorBit閃存技術

　　閃存行業的主流技術有三種：浮動門，RCM（Resistanec Change Memory）,MirrorBit/電荷捕獲。MirroBit閃存技術適用于90nm、65nm、45nm、32nm、25nm、18nm；在這三種閃存主流技術中該技術單位比特有效單元尺寸（μm2）是最小的（見圖3）。

　　MirrorBit技術使系統設計人員通過采用專利電荷捕獲存儲技術能夠創造高度創新、高性能、經濟的產品。

　　MirrorBit技術的結構圖示于圖4。MirrorBit單元通過在存儲單元的相反邊存儲兩種物理上不同電荷量，使閃存陣列的密度增加一倍。在這種2位單元中，每一位做為二進制數據（1或O）直接映像到存儲陣列。因為對稱存儲單元和非傳導存儲單元，所以MirrorBit技術在工藝上具有簡單和經濟存儲陣列的特點。這種存儲陣列設計顯著地簡化了器件的拓撲和制造工藝。這種技術比浮動門技術其關鍵性制造步驟少40%。歸納起來，MirrorBit技術有下列特點：

　　·高度靈活性和自適應性的技術；

　　·用于邏輯集成的最佳閃存技術；

　　·對工藝節點和較高密度的可伸縮性；

　　·對無線和嵌入式應用是最佳的產品系列。

參考文獻：
1.  Bertrand Cambou,Spansion概況講演，2008年9月，武漢
2. Carla Golla,MirrorBit戰略，2008年9月，武漢
3. www.spansion.com

圖1 MirrorBit ORNAND2架構

圖2 MirrorBit ORNAND2存儲單元與浮動門NAND存儲單元的比較

圖3 閃存三種主流技術的比較

圖4 MirrorBit架構（在隔離層兩邊捕獲電荷—每個單元2位）