创新的MirrorBit闪存技术

摘要：简介Spansion的MirrorBit闪存创新解决方案。
关键词：闪存；MirrorBit；电荷捕获；MirrorBit ORNAND2闪存

　　如今人们不论在家中、办公室或外出，都需要更为丰富的多媒体内容，同时电子产品也变得日益复杂，因而电子设备中闪存的使用量也将持续增长。几乎所有电子设备（如手机，汽车，打印机，网络设备，机顶盒，高清电视，游戏机及其他电子消费品）中都会用到闪存产品。
全球最大的闪存解决方案供应商Spansion在NOR领域的市场份额从2007年的33%上升到2008年上半年的37%。Spansion公司继续扩大在中国的投资，9月22日在武汉发布与中芯国际的合作协议，在生产65nm MirrorBit NOR产品的基础上，增加基于300mm晶圆的43nm Spansion MirrBit ORNAND2闪存产品。

MirrorBit ORNAND2

　　Spansion公司针对高附加值无线和嵌入式闪存应用，即将推出MirrorBit ORNAND2产品系列。该系列产品的写入速度提高25%，读取速度最高可提升一倍，其裸片尺寸比目前浮动门NAND闪存显著减小。首批产品的单芯片容量1Gb~4Gb，电压有1.8V和3.0V两种选择。

　　MirrorBit ORNAND2采用单层单元（SLC）架构（图1）。此系列产品基于Spansion专有的MirrorBit电荷捕获技术，采用一个按NAND阵列架构连接的类似于SONOS的存储单元；支持SLC和MLC（多层单元）；可解决浮动门NAND的可扩展性问题。

　　此系列产品用简单存储单元取代较高的复杂浮动门存储单元（见图2）。它与浮动门NAND相比明显优势如下：

　　·高性能—与1.8V SLC浮动门NAND相比读取速度快200%，写入速度快25%。

　　·高效的裸片尺寸—与浮动门NAND相比每种容量是（4Gb SLC，2Gb SLC, 1Gb SLC）的裸片尺寸可缩小20%~30%。

　　·未来“逻辑级芯片”的性能—Spansion预测一百万逻辑门的容量为10mm2。MirrorBit ORNAND2的逻辑门数/mm2比浮动门NAND具五倍逻辑优势。

　　MirrorBit ORNAND2的优势归功于Spansion专有的MirrorBit闪存技术。

MirrorBit闪存技术

　　闪存行业的主流技术有三种：浮动门，RCM（Resistanec Change Memory）,MirrorBit/电荷捕获。MirroBit闪存技术适用于90nm、65nm、45nm、32nm、25nm、18nm；在这三种闪存主流技术中该技术单位比特有效单元尺寸（μm2）是最小的（见图3）。

　　MirrorBit技术使系统设计人员通过采用专利电荷捕获存储技术能够创造高度创新、高性能、经济的产品。

　　MirrorBit技术的结构图示于图4。MirrorBit单元通过在存储单元的相反边存储两种物理上不同电荷量，使闪存阵列的密度增加一倍。在这种2位单元中，每一位做为二进制数据（1或O）直接映像到存储阵列。因为对称存储单元和非传导存储单元，所以MirrorBit技术在工艺上具有简单和经济存储阵列的特点。这种存储阵列设计显著地简化了器件的拓扑和制造工艺。这种技术比浮动门技术其关键性制造步骤少40%。归纳起来，MirrorBit技术有下列特点：

　　·高度灵活性和自适应性的技术；

　　·用于逻辑集成的最佳闪存技术；

　　·对工艺节点和较高密度的可伸缩性；

　　·对无线和嵌入式应用是最佳的产品系列。

参考文献：
1.  Bertrand Cambou,Spansion概况讲演，2008年9月，武汉
2. Carla Golla,MirrorBit战略，2008年9月，武汉
3. www.spansion.com

图1 MirrorBit ORNAND2架构

图2 MirrorBit ORNAND2存储单元与浮动门NAND存储单元的比较

图3 闪存三种主流技术的比较

图4 MirrorBit架构（在隔离层两边捕获电荷—每个单元2位）