瑞薩科技和松下電器產業聯合開發成功了可確保嵌入SoC或微控制器使用的SRAM模組穩定工作的技術。目標是:即使採用45nm的Bulk CMOS製造,也可以確保穩定工作。
實際使用這一技術、以45nm CMOS工藝試製512Kbit SRAM證實:不論是內存單元面積為0.327μm2或者0.245μm2,相對於工藝的偏差變動,工作電壓的冗余範圍變大,同時在-40℃~125℃這樣大的溫度變化下,也可以實現穩定的工作。兩公司在於美國舊金山舉行的“國際固體電路會議(ISSCC) 2007”上發表了這一技術。
此次的新技術針對的是Local Vth偏差——同一晶片內相鄰電晶體Vth的偏差。為了補償這種偏差,此次新開發出了分別針對讀出和寫入的輔助電路。
具體而言,對於讀出操作,開發出了不僅包含電晶體還添加了阻抗的的讀輔助(Read Assist)電路。阻抗元件的佈局採用與內存單元的佈局一樣的形狀,通過這種結構使內存單元的偏差與電阻值的變動關聯起來。這樣就可以減小偏差帶來的影響。通過這一電路,可以實現針對溫度變化和工藝偏差的自動電壓調整功能,在讀出過程中,使確保更寬泛條件下的穩定性成為可能。
另一方面,寫入方面,開發出了採用層次結構的電源配線的寫輔助電路。也就是說,為了使以列為單位的電源線上僅僅斷開必要的位置,添加了進一步細分(8分割)的電源線。通過限定只保留必要的電源線,可以降低電源線的容量,可以實現電源線的電位高速下降至低電位。即使在最壞的條件(-40℃、最低電源電壓、最壞工藝條件)下,與不採用這一電路的情況相比,已確認可明顯改善寫入動作速度。(記者:小島 郁太郎)
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