進(jìn)一步擴(kuò)大先進(jìn)低功耗 SRAM 產(chǎn)品陣營采用 110 納米工藝技術(shù)實現(xiàn)高軟錯誤免疫能力

2013年9月24日，日本東京訊—全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體及解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會社(TSE：6723)，今日推出了 12 款新產(chǎn)品版本的旗艦 SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器)產(chǎn)品， 這些產(chǎn)品屬于RMLV0416E、RMLV0414E 及 RMLV0408E 系列先進(jìn)低功耗 SRAM(先進(jìn)LP SRAM)。新推出的存儲器設(shè)備擁有高達(dá) 4 兆位(Mb)的密度，并采用極為精密的110 納米(nm)線寬制造工藝。

即將上市的 SRAM 是高級 LPSRAM 的新系列，可提供和瑞薩電子現(xiàn)有150nm工藝的SRAM 產(chǎn)品完全相同的可靠性，包括消除軟錯誤(注釋 1)和閂鎖效應(yīng)(注釋 2)。新產(chǎn)品的待機(jī)電流在 25℃ 時可保證不超過 2 微安(µA)，這一低功耗工作特性使其適用于有備用電池供電設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲。

瑞薩電子的低功耗 SRAM 已被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，其中包括工業(yè)、辦公、通信、汽車及消費(fèi)品等等。公司在 2012 年占據(jù)同類產(chǎn)品市場份額第一位(注釋 3)。近期，隨著用戶系統(tǒng)性能和功能的逐步提高，SRAM 已成為了提高整體系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵因素之一。特別是用于存儲系統(tǒng)程序和計費(fèi)數(shù)據(jù)等重要信息的 SRAM，其必須能夠保證極高水平的可靠性，因此，如何減少因阿爾法輻射和宇宙中子輻射造成的軟錯誤成為了此類產(chǎn)品的首要關(guān)注點。

瑞薩電子的先進(jìn) LP SRAM 采用了獨特的結(jié)構(gòu)，其存儲單元內(nèi)的每個存儲節(jié)點(注釋 4)均擁有附加的物理電容(注釋 5)，因此具有極高的抗軟錯誤能力。通常情況下，出現(xiàn)軟錯誤后的處理方式是在 SRAM 或用戶系統(tǒng)中加入內(nèi)部糾錯(ECC)電路。但此方法具有一定的局限性， ECC可能無法應(yīng)對多個位元的錯誤。相比之下，先進(jìn)的 LP SRAM 采用結(jié)構(gòu)化措施從根本上預(yù)防軟錯誤出現(xiàn)。根據(jù)對目前量產(chǎn)的 150納米先進(jìn)LP SRAM 中系統(tǒng)軟錯誤的評估結(jié)果，在實際環(huán)境下，此類產(chǎn)品堪稱不存在軟錯誤。

此外，SRAM 單元負(fù)載晶體管(P 溝道)為多晶硅 TFT(注釋 6)，堆疊于硅襯底的 N 溝道 MOS 晶體管之上。因此，在硅襯底下方僅形成 N 溝道晶體管。這樣可確保存儲區(qū)內(nèi)不形成寄生晶閘管，并從理論上杜絕閂鎖效應(yīng)。

這些特性使得先進(jìn) LP SRAM 相比使用傳統(tǒng)存儲單元結(jié)構(gòu)的全 CMOS 型(注釋 7)產(chǎn)品可實現(xiàn)更高水平的可靠性。針對工廠自動化設(shè)備、測量設(shè)備、智能電網(wǎng)設(shè)備和運(yùn)輸系統(tǒng)等需要嚴(yán)格保證高水平可靠性的應(yīng)用環(huán)境，先進(jìn)LP SRAM 可實現(xiàn)更優(yōu)秀的性能和可靠性。

此外，先進(jìn)LP SRAM結(jié)合了SRAM多晶硅TFT堆疊技術(shù)和堆疊電容技術(shù)，可有效減少存儲單元體積。例如，110納米的先進(jìn)LP SRAM的單元體積相當(dāng)于使用65納米工藝制造的全CMOS SRAM。

瑞薩電子還計劃進(jìn)一步擴(kuò)充 110納米SRAM的產(chǎn)品陣營，加入8 Mb和64 Mb的110納米產(chǎn)品。

有關(guān)新 SRAM 設(shè)備的主要規(guī)格，請參閱單獨的說明頁。

(注釋 1)軟錯誤：

指在硅襯底被外部阿爾法輻射或中子輻射擊中時生成電荷，造成存儲數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。相比可重現(xiàn)的半導(dǎo)體元件物理故障等硬錯誤，軟錯誤具有不可重現(xiàn)性，僅需讓系統(tǒng)重寫數(shù)據(jù)即可修復(fù)。一般來說，制造工藝越精密，軟錯誤的出現(xiàn)率會越高。

(注釋 2)閂鎖效應(yīng)：

指 CMOS 晶體管的電位阱、硅襯底、P型擴(kuò)散層和N型擴(kuò)散層所形成的NPN或PNP結(jié)構(gòu)(寄生雙極性晶體管)因電源或輸入針腳過電壓而進(jìn)入開啟狀態(tài)，從而造成大電流在電源和地面之間流動的現(xiàn)象。

(注釋 3)資料來源： 瑞薩電子。

(注釋 4)存儲節(jié)點：

每個存儲單元內(nèi)以“高”或“低”電勢形式存儲信息位的觸發(fā)器電路節(jié)點。

(注釋 5)堆疊電容：

具有兩個由多晶硅或金屬構(gòu)成的電極的電容器。此類電容器構(gòu)成于硅襯底上 MOS 晶體管的上層，可有效減少存儲單元的面積。

(注釋 6)薄膜晶體管(TFT)：

使用薄膜多晶硅構(gòu)成的晶體管。此元件可用作 SRAM 負(fù)載晶體管，構(gòu)成于硅襯底上 MOS 晶體管的最上層，可有效減少存儲單元的面積。

(注釋 7)全 CMOS 型：

由同一硅襯底表面上共計六個P通道MOS晶體管和N通道MOS晶體管所構(gòu)成的SRAM存儲單元結(jié)構(gòu)。其表面積較大，存在閂鎖風(fēng)險。

定價和供貨

瑞薩電子新款 SRAM 的樣品將于 2013 年 11 月發(fā)布，樣品定價為 7 美元。大規(guī)模生產(chǎn)預(yù)計將于2013年12月啟動。(定價和產(chǎn)品提供情況可能發(fā)生變化，恕不另行通知。)

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