瑞薩科技公司(Renesas Technology Corp.)宣布,開發(fā)出一種有助于采用65nm(65納米)制造工藝生產(chǎn)的SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)實現(xiàn)穩(wěn)定運行的技術。
新技術采用了一種直接圖形成型布局和讀輔助及寫輔助電路,以克服采用精細特征工藝技術時由于晶體管固有特性可變性帶來的SRAM不穩(wěn)定問題。尤其是,該技術解決了與門限電壓(Vth)有關的諸如晶體管導通或關斷時出現(xiàn)的邊線電壓的重要問題。
采用65nm工藝的全球面積最?。?.494μm2)的存儲單元測試芯片包含一個8Mbit 6晶體管型SRAM,利用該芯片對穩(wěn)定運行能力進行了驗證。其應用包括用于微處理器和系統(tǒng)級芯片(SoC)器件的嵌入式SRAM。
新技術采用了新型單元布局和讀寫輔助電路
新的穩(wěn)定性技術包括三個方面。首先,它可利用直接成型的存儲單元布局抑制可變性。第二和第三,在SRAM陣列上加上兩種類型的輔助電路。一個是有利于實現(xiàn)穩(wěn)定性和高性能兼容的讀輔助電路,一個是可提高寫速度的寫輔助電路。用于使用了更小的特征尺寸,上述電路需要采用更加精細的大規(guī)模集成電路制造工藝。
新的穩(wěn)定性技術可以實現(xiàn)一種可直接進行芯片布局圖形成型的工藝技術,而無需對局部尺寸進行修改。這樣就可以簡化圖形成型過程,而且晶體管的成品尺寸也更加一致。這種對晶體管特性可變性的抑制,有助于改善存儲單件電氣特性的對稱性和穩(wěn)定性。
當Vth處于低狀態(tài)時,讀輔助電路將自動控制字線電位,使之降低以增加穩(wěn)定性;當Vth處于高狀態(tài)時,該字線電位升高,可實現(xiàn)更高的加速性能。即使本機Vth可變性增加,導致電氣特性的對稱性惡化的話,也可以實現(xiàn)穩(wěn)定性和高超性能之間的兼容性。
在一次寫操作期間,采用布線電容的寫輔助電路可迅速降低存儲單元電源線的電壓。在短短0.3ns該電壓即可下降到大約0.1V,從而提高了SRAM的寫速度。