TI攜手Ramtron合作將FRAM技術(shù)提升至130nm工藝

　　德州儀器公司和Ramtron InternaTIonal Corporation 宣布：在 FRAM 技術(shù)發(fā)展中的創(chuàng)新里程碑，針對(duì) FRAM 存儲(chǔ)器達(dá)成了商用制造協(xié)議。該協(xié)議許可 Ramtron 的 FRAM 存儲(chǔ)器產(chǎn)品在 TI 先進(jìn)的 130 納米 (nm) FRAM 制造工藝中生產(chǎn)包括 Ramtron 的 4Mb FRAM 存儲(chǔ)器 (詳情另見新聞稿)。Ramtron 和德州儀器自 2001年 8 月開始合作，當(dāng)時(shí)雙方簽訂定了 FRAM 的許可授權(quán)和開發(fā)協(xié)議。

　　Ramtron 首席執(zhí)行長(zhǎng) Bill Staunton 稱：“這項(xiàng)制造協(xié)議標(biāo)志著高密度 FRAM產(chǎn)品的商業(yè)化發(fā)展向前邁進(jìn)了一大步。Ramtron 將從德州儀器公認(rèn)及先進(jìn)的130nm 工藝技術(shù)和先進(jìn)的制造能力，和高密度的獨(dú)立 FRAM 存儲(chǔ)器中獲益。除了 4Mb 器件外，在 2007 年內(nèi)，我們還計(jì)劃使用德州儀器的產(chǎn)品線中提供至少一種以上的產(chǎn)品樣品。”

　　德州儀器的先進(jìn) FRAM 工藝

　　為了創(chuàng)建嵌入式 FRAM 模塊，德州儀器在其標(biāo)準(zhǔn)的 130nm 銅互連工藝中添加了僅僅兩個(gè)額外的掩模步驟。通過轉(zhuǎn)向 130  
nm 工藝，兩家公司將使用目前最小的商用 FRAM 單元 (僅 0.71um2)，提供 Ramtron 的 4Mb FRAM 存儲(chǔ)器，并且獲得較 SRAM 單元更高的存儲(chǔ)密度。為了實(shí)現(xiàn)這種單元尺寸，該工藝使用了創(chuàng)新的 COP (capacitor-over-plug) 工藝，將非易失性電容直接堆放在 W 型插入晶體管觸點(diǎn)之上。

　　FRAM 存儲(chǔ)器將易失性 DRAM 的快速存取和低功耗特點(diǎn)與不需要電能保存數(shù)據(jù)的能力結(jié)合起來。EEPROM 和閃存等其它非易失性存儲(chǔ)器由于必需以多個(gè)掩模步驟、更長(zhǎng)的寫入時(shí)間及更多的功耗來寫入數(shù)據(jù)，因此對(duì)于嵌入式應(yīng)用不太合適。此外，F(xiàn)RAM 的小單元尺寸和增加最少的掩模步驟特點(diǎn)，使到面向嵌入式應(yīng)用的 FRAM 可以低于 SRAM 的成本生產(chǎn)。FRAM 所消耗的功率亦較 MRAM 低很多，并且已在要求嚴(yán)格的汽車、測(cè)量、工業(yè)及計(jì)算等應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

　　Moise 博士續(xù)稱：“FRAM 具有快速存取、低功耗、小單元尺寸，以及實(shí)惠的制造成本等特點(diǎn)，這意味著它適于廣泛的應(yīng)用。對(duì)于那些需要低功耗、非易失性存儲(chǔ)、關(guān)機(jī)前快速數(shù)據(jù)保護(hù)，以及無限寫入耐久性等的系統(tǒng)而言，將可從 FRAM 的功能中獲益良多?！?nbsp;

　　FRAM 的工作原理

　　FRAM 技術(shù)的核心是將微小的鐵電晶體集成進(jìn)電容內(nèi)，使到 FRAM 產(chǎn)品能夠象快速的非易失性 RAM 那樣工作。通過施加電場(chǎng)，鐵電晶體的電極化在兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間變換。內(nèi)部電路將這種電極化的方向感知為高或低的邏輯狀態(tài)。每個(gè)方向都是穩(wěn)定的，即使在電場(chǎng)撤除后仍然保持不變，因此能將數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中而無需定期更新。

　　德州儀器利用 COP 方式制作了平面型 FRAM 單元，將單元的面積降至最小，并且利用銥電極和鋯鈦酸鉛 (PZT) 鐵電薄膜層來形成鐵電電容。