英特爾、意法半導(dǎo)體和FRANCISCO PARTNERS聯(lián)手打造世界一流的閃存公司
英特爾、意法半導(dǎo)體和FRANCISCO PARTNERS聯(lián)手打造世界一流的閃存公司
新公司將提供創(chuàng)新的、低成本的非易失性存儲(chǔ)器解決方案
5月22日,意法半導(dǎo)體、英特爾和Francisco Partners,宣布合資創(chuàng)立一家新的獨(dú)立半導(dǎo)體公司事宜,三方已經(jīng)達(dá)成最終協(xié)議,組成新公司的原主營業(yè)務(wù)部門去年創(chuàng)造年收入共計(jì)約36億美元。新公司的戰(zhàn)略重點(diǎn)將專注于提供閃存解決方案,涵蓋手機(jī)、MP3播放器、數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算機(jī)和其它高科技設(shè)備等各種消費(fèi)電子產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)備。
通過整合英特爾和意法半導(dǎo)體的研發(fā)、制造和市場(chǎng)營銷等主要資產(chǎn), 新公司將是一個(gè)精簡、高效的跨國企業(yè)機(jī)構(gòu),大規(guī)模制造低成本的創(chuàng)新的非易失性存儲(chǔ)器解決方案。憑借意法半導(dǎo)體和英特爾在非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域40余年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),以及下一代相變存儲(chǔ)器的專業(yè)技術(shù),新公司必將更好地為客戶提供完整的存儲(chǔ)器解決方案,加速公司向未來非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)的演進(jìn)。
“新公司將只專注于非易失性存儲(chǔ)器業(yè)務(wù),并具備提供現(xiàn)有和新一代非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)所需的全部條件,意法半導(dǎo)體正在重新定位自己在閃存市場(chǎng)上的角色?!币夥ò雽?dǎo)體公司總裁兼首席執(zhí)行官Carlo Bozotti評(píng)論道。Bozotti先生被任命為新公司的非執(zhí)行董事長。
“在這個(gè)競爭激烈的市場(chǎng)上,客戶需要最先進(jìn)的產(chǎn)品,新公司具備滿足這些需求所需的人才、規(guī)模和先進(jìn)技術(shù),”英特爾總裁兼首席執(zhí)行官Paul Otellini表示。
“從創(chuàng)立之初,新公司必將會(huì)成為一個(gè)世界領(lǐng)先的無線通信閃存解決方案供應(yīng)商?!爆F(xiàn)任英特爾公司副總裁兼閃存產(chǎn)品部總經(jīng)理Brian Harrison表示 ,“我們將能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾腘OR和NAND閃存技術(shù)解決方案,我們相信這些產(chǎn)品將會(huì)為市場(chǎng)的成長創(chuàng)造大量的機(jī)會(huì),為廠商在新的應(yīng)用領(lǐng)域和區(qū)域開發(fā)產(chǎn)品提供可能?!焙喜附Y(jié)束后,Brian Harrison先生將被任命為新公司首席執(zhí)行官。
根據(jù)本協(xié)議的規(guī)定,意法半導(dǎo)體將向新公司出售閃存業(yè)務(wù)的資產(chǎn),包括其NAND合資公司以及其它NOR業(yè)務(wù)資源;同時(shí)英特爾將向新公司出售其NOR資產(chǎn)及資源。作為交換,英特爾將獲得45.1%的股份和近4.32億美元的出資額。意法半導(dǎo)體將獲得48.6%的股份和約4.68億美元的出資額。而總部位于加州Menlo Park的私人股權(quán)投資公司Francisco Partners將出資1.5億美元現(xiàn)金購買可轉(zhuǎn)換優(yōu)先股,這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于6.3%的股權(quán)(在某些情況下可能會(huì)調(diào)整)。因此,新公司獲得了相應(yīng)的公司承諾事項(xiàng),即13億美元的定期貸款和2.5億美元的循環(huán)貸款。定期貸款將由一個(gè)銀團(tuán)組織承諾執(zhí)行。定期貸款的收益將用作新公司的營運(yùn)資本,并償付英特爾和意法半導(dǎo)體公司的出資額。此項(xiàng)交易須經(jīng)過政府監(jiān)管部門的批準(zhǔn),并符合特別成交條件,預(yù)計(jì)2007年下半年完成交易。
“新公司成立之后,能夠立即提供產(chǎn)品系列非常豐富的非易失性存儲(chǔ)器解決方案,從而滿足來自不同領(lǐng)域的通信和工業(yè)應(yīng)用客戶的需要?!盕rancisco Partners 的創(chuàng)建人和任事股東Dipanjan Deb評(píng)論道。
新公司的CEO將由Brian Harrison擔(dān)任,負(fù)責(zé)意法半導(dǎo)體公司閃存產(chǎn)品業(yè)務(wù)的現(xiàn)任公司副總裁Mario Licciardello 將出任首席運(yùn)營官一職。新公司總部設(shè)在瑞士,在荷蘭注冊(cè)成立,全球建有9個(gè)主要的研發(fā)和制造業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu),員工人數(shù)近 8,000人。該公司還擁有一支全球性的銷售團(tuán)隊(duì)。
目前信息內(nèi)容的移動(dòng)性越來越高,基本上都完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,數(shù)量不斷增加的信息內(nèi)容提高了市場(chǎng)對(duì)存儲(chǔ)器的需求。憑借英特爾和意法半導(dǎo)體公司的資產(chǎn)和資源,這些資源包括由近2500項(xiàng)已獲得的專利和1000項(xiàng)申請(qǐng)中的專利組成的豐富的專利技術(shù)組合,新公司將能夠從這一日益提高的市場(chǎng)需求中受益。與此同時(shí),相變存儲(chǔ)器代表了一個(gè)重要的技術(shù)能力,意法半導(dǎo)體和英特爾的相變存儲(chǔ)器研發(fā)項(xiàng)目有很多相似之處,這兩個(gè)項(xiàng)目合并將有助于新公司快速、高效地向潛在客戶提供先進(jìn)的閃存技術(shù)。
Francisco Partners
www.franciscopartners.com
Francisco Partners 是一家世界知名的私人股權(quán)投資公司,致力于高科技及高科技型服務(wù)業(yè)務(wù)的投資。Francisco Partners擁有近50億美元的承諾資金,主要從事高科技公司的架構(gòu)投資,投資目標(biāo)針對(duì)私人公司、上市公司以及上市公司的業(yè)務(wù)部門, 交易金額從3000萬美元到30億美元不等。
附件:閃存
前言
閃存是手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字電視和機(jī)頂盒或發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊等數(shù)字應(yīng)用中一種十分常見的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,這類芯片需具備系統(tǒng)級(jí)編程功能和斷電數(shù)據(jù)保存功能。閃存兼?zhèn)涓叽鎯?chǔ)密度和電可擦除性兩種特點(diǎn)。
因?yàn)榈凸暮头且资?,閃存技術(shù)在便攜應(yīng)用的發(fā)展中起了主導(dǎo)作用,同時(shí),隨著每數(shù)據(jù)位成本逐漸降低,完整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案開始從硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)向固態(tài)存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)化。
閃存分為兩大類型:NOR閃存和NAND閃存。NOR閃存架構(gòu)的特性是數(shù)據(jù)讀取速度很快,是手機(jī)等電子設(shè)備中代碼存儲(chǔ)和直接執(zhí)行應(yīng)用的最佳選擇,而存儲(chǔ)密度和編程速度更高的NAND閃存則是高密度存儲(chǔ)應(yīng)用的首選存儲(chǔ)器。
ST閃存業(yè)務(wù)的市場(chǎng)地位
意法半導(dǎo)體是世界上最大的非易失性存儲(chǔ)器供應(yīng)商之一,該市場(chǎng)包括NOR和NAND閃存。ST在NOR閃存領(lǐng)域的市場(chǎng)份額為16.3%,排名第三1;在串行閃存(帶串行總線的閃存)領(lǐng)域的市場(chǎng)份額為31%,排名第一2。作為全球最大的值得信賴的先進(jìn)存儲(chǔ)器解決方案供應(yīng)商之一,意法半導(dǎo)體為客戶提供最先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品,從而推動(dòng)他們開發(fā)出高效、安全的無線通信及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。 [!--empirenews.page--]
ST獲得閃存領(lǐng)域的領(lǐng)先市場(chǎng)地位是得益于:大幅度提高閃存的產(chǎn)能,世界領(lǐng)先的技術(shù),以先進(jìn)、創(chuàng)新、差異化的產(chǎn)品組合全面覆蓋目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域,與移動(dòng)通信、數(shù)字消費(fèi)、PC機(jī)、硬盤、汽車、工業(yè)等主要閃存消費(fèi)應(yīng)用市場(chǎng)上的10家主導(dǎo)公司簽訂了長期合作協(xié)議。ST能夠?qū)Σ粩嘧兓氖袌?chǎng)做出快速反應(yīng),并超出市場(chǎng)的平均增長水平。
ST的閃存市場(chǎng)戰(zhàn)略
閃存制造商同時(shí)承受著兩種壓力:提高性能(速度、密度、功耗),降低成本。為實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo),ST采用的是制造工藝和產(chǎn)品系統(tǒng)雙管齊下、相互補(bǔ)充的戰(zhàn)略。
提高工藝水平
第一種方法是通過半導(dǎo)體工業(yè)的國際半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)計(jì)劃ITRS(0.25μm, 0.18μm, 0.13μm, 90nm, 65nm ...) 定義的技術(shù)節(jié)點(diǎn),不斷縮減制造工藝技術(shù)的幾何尺寸。作為非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的排頭兵,ST長期以來不懈地推動(dòng)著制造工藝的改進(jìn),目前65nm技術(shù)的NOR閃存已進(jìn)入量產(chǎn)階段,投入量產(chǎn)的還有60nm和55nm的NAND閃存芯片,下一代48 nm閃存目前正在開發(fā)階段。除此之外,ST還在開發(fā)創(chuàng)新的90nm相變存儲(chǔ)器的原型。
1資料來源 : iSuppli, 2007年4月
2 資料來源 : Web-Feet, 2007年4月
ST還采用了新的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),如多位單元閃存。我們的戰(zhàn)略是,在今后幾年,通過擴(kuò)大多位單元結(jié)構(gòu),繼續(xù)提高閃存的密度。
系統(tǒng)解決方案
第二種方法是開發(fā)一種使所有應(yīng)用都能更好地利用現(xiàn)有的量產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)品組合。這種方法需要尖端的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及架構(gòu)(如多位單元閃存),以及技術(shù)先進(jìn)的專用閃存;在一個(gè)微型封裝內(nèi)疊裝多個(gè)存儲(chǔ)器芯片(多片封裝)或把存儲(chǔ)器與處理器封裝在一起(系統(tǒng)級(jí)封裝),提供系統(tǒng)芯片的高性能組裝技術(shù);生產(chǎn)種類最齊全的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
多片封裝 (MCP)和系統(tǒng)封裝
在一個(gè)非常小的多片封裝內(nèi),ST開發(fā)出的存儲(chǔ)器子系統(tǒng)整合了一個(gè)或更多的閃存芯片、一個(gè)低功耗的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和相關(guān)的硬件。這些產(chǎn)品為第三代手機(jī)提供了一個(gè)完美的存儲(chǔ)解決方案,新應(yīng)用是第三代移動(dòng)設(shè)備的亮點(diǎn),包括高速上網(wǎng)、語音郵件、藍(lán)牙通信、數(shù)據(jù)保存等,外形緊湊和耗電量低是這些設(shè)備的基本要求。
疊層封裝
ST在疊層封裝(PoP)技術(shù)開發(fā)方面居世界領(lǐng)先水平。疊層封裝是半導(dǎo)體工業(yè)內(nèi)最新的創(chuàng)新技術(shù),該技術(shù)能夠把分立的邏輯器件與存儲(chǔ)器封裝縱向堆疊在一起。兩個(gè)封裝上下堆疊在一起,通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口傳送信號(hào)。在節(jié)省電路板空間、降低布局復(fù)雜性、簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、減少引腳數(shù)量等滿足移動(dòng)應(yīng)用的小型化需求方面,疊層封裝的優(yōu)勢(shì)比多片封裝更強(qiáng)一些。
先進(jìn)架構(gòu)閃存
先進(jìn)架構(gòu)閃存具有以下特性:并行接口、存儲(chǔ)密度高、編程或讀取操作時(shí)間短、工作電壓低、安全性高。這個(gè)戰(zhàn)略要求存儲(chǔ)器廠商必須與推動(dòng)市場(chǎng)增長的主要OEM廠商合作。對(duì)比其它閃存供應(yīng)商,合作開發(fā)是ST的優(yōu)勢(shì)所在,因?yàn)镾T與通信、消費(fèi)、計(jì)算機(jī)及外設(shè)和汽車市場(chǎng)的主要廠商建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
為了滿足手機(jī)市場(chǎng)的需求,ST設(shè)計(jì)出了微型節(jié)能的NOR式先進(jìn)架構(gòu)閃存解決方案,新產(chǎn)品存儲(chǔ)密度高達(dá)512 Mbits (或1Gbit,多片封裝),并增加了多種功能,如異步和同步讀取模式,以及提高軟件靈活性和處理速度的雙或多存儲(chǔ)庫架構(gòu)。為了配合NOR閃存產(chǎn)品,ST還推出了密度高達(dá)4 Gbits的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用NAND閃存。
嵌入式系統(tǒng)用NOR閃存
作為NOR閃存市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者和技術(shù)領(lǐng)先者,ST的NOR閃存產(chǎn)品種類十分豐富,從工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)閃存到先進(jìn)架構(gòu)閃存,應(yīng)有盡有,能夠很好地適應(yīng)不同市場(chǎng)的需求,包括汽車、消費(fèi)電子和計(jì)算機(jī)外設(shè)。ST的NOR閃存內(nèi)建串行或并行總線接口,以適應(yīng)任何嵌入式應(yīng)用的需求。
消費(fèi)電子產(chǎn)品用NOR閃存
消費(fèi)應(yīng)用如機(jī)頂盒(STB)、DVD、數(shù)字電視、數(shù)碼相機(jī)和PDA支持的應(yīng)用程序變得日益復(fù)雜,同時(shí)處理的數(shù)據(jù)流的速度越來越快(例如,STB的MPEG文件)。ST針對(duì)消費(fèi)電子市場(chǎng)的需求優(yōu)化了閃存架構(gòu),其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和代碼執(zhí)行用閃存均具有高密度、快速讀取、成本低廉、安全性強(qiáng)的特點(diǎn)。
汽車電子用NOR閃存
ST按照汽車客戶需求的發(fā)展趨勢(shì),針對(duì)快速增長的汽車市場(chǎng),調(diào)整了公司產(chǎn)品組合,不同的應(yīng)用產(chǎn)品之間都有很大的變化。ST先進(jìn)架構(gòu)閃存內(nèi)建32位數(shù)據(jù)總線和脈沖串讀取模式,滿足了今天汽車娛樂信息系統(tǒng)對(duì)高性能、高密度閃存的需求。在汽車級(jí)產(chǎn)品方面,ST專注于卓越的質(zhì)量(先進(jìn)制造測(cè)試篩選)和一流的服務(wù)(交貨和支持)。
BIOS(基本輸入輸出系統(tǒng))存儲(chǔ)用閃存
針對(duì)臺(tái)式機(jī)、服務(wù)器、筆記本電腦的系統(tǒng)及視頻BIOS存儲(chǔ)的特殊需求,ST開發(fā)出一系列專用的先進(jìn)架構(gòu)NOR閃存。.
代碼存儲(chǔ)用串行NOR閃存
對(duì)于有高性能、低功耗和節(jié)省空間需求的應(yīng)用設(shè)備,數(shù)據(jù)保留期限長、耗電量低的串行NOR閃存是其存儲(chǔ)和執(zhí)行代碼的理想解決方案。ST的串行閃存應(yīng)用十分廣泛,例如,計(jì)算機(jī)外設(shè)(硬盤、顯卡、一體式打印機(jī)、光驅(qū))、汽車(汽車收音機(jī)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng))、通信(網(wǎng)卡、ADSL調(diào)制解調(diào)器)、消費(fèi)電子產(chǎn)品(MP3播放器、錄音筆、DVD影碟機(jī))。[!--empirenews.page--]
數(shù)據(jù)及參數(shù)存儲(chǔ)用串行NOR閃存
ST數(shù)據(jù)及參數(shù)存儲(chǔ)閃存給要求數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸速度快的應(yīng)用領(lǐng)域帶來了更高的價(jià)值,具體應(yīng)用包括數(shù)字應(yīng)答機(jī)、DECT電話、無繩電話、尋呼機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、家庭游戲機(jī)、玩具、便攜掃描儀、傳真機(jī)、手機(jī)、錄音筆、打印機(jī)、PDA、MP3播放器/錄音筆、GPS系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)流。
移動(dòng)終端用NOR閃存
我們可以通過手機(jī)市場(chǎng)預(yù)測(cè)閃存市場(chǎng)增長幅度。手機(jī)正在從單一語音功能的基本終端向多媒體終端快速發(fā)展,新一代手機(jī)支持復(fù)雜的應(yīng)用、實(shí)時(shí)通信服務(wù),能夠處理快速的多媒體數(shù)據(jù)流。今天的多媒體手機(jī)需要高帶寬的存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)代碼需要密度達(dá)到1Gbit的閃存,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)需要密度達(dá)到4 Gbits。通過利用多位單元等最新的存儲(chǔ)器架構(gòu),提高存儲(chǔ)器的密度,使之同時(shí)還適合數(shù)據(jù)存儲(chǔ),ST的手機(jī)用NOR閃存達(dá)到了性能最大化,同時(shí)成本、功耗和封裝尺寸最小化的特殊要求。
與NOR閃存相比,NAND閃存的存儲(chǔ)密度更高(高達(dá)8 Gbits),擦除時(shí)間更短、但隨機(jī)存取時(shí)間稍長。雖然直接執(zhí)行代碼的效率不高,但是NAND閃存更適合在數(shù)字消費(fèi)應(yīng)用中存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)。除其它非易失性存儲(chǔ)器外,NAND閃存在嵌入式應(yīng)用和無線通信系統(tǒng)中日益普及,主要功能是存儲(chǔ)大量的參數(shù)或多媒體文體,例如,音樂和數(shù)字影像。
因?yàn)槭切№摶虼箜摯鎯?chǔ)結(jié)構(gòu),NAND閃存架構(gòu)十分適合海量存儲(chǔ)廣泛使用的數(shù)據(jù)格式。此外,NAND閃存配有多路復(fù)用數(shù)據(jù)/地址總線,這種配置可以減少器件的引腳數(shù)量,在同一個(gè)封裝內(nèi)提高存儲(chǔ)密度。
結(jié)論
閃存是存儲(chǔ)器行業(yè)內(nèi)增長勢(shì)頭最強(qiáng)的產(chǎn)品,為多種現(xiàn)有的和新興的應(yīng)用提供靈活的代碼、數(shù)據(jù)、代碼到數(shù)據(jù)、代碼到參數(shù)的存儲(chǔ)解決方案。ST是世界一流的值得信任的閃存供應(yīng)商,擁有市場(chǎng)上種類最齊全的閃存產(chǎn)品,包括工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)閃存、安全先進(jìn)架構(gòu)閃存、閃存子系統(tǒng),能夠滿足幾乎所有嵌入式或無線應(yīng)用的特殊需求。
補(bǔ)充說明
歷史回顧
作為EPROM(可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)和EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)兩種存儲(chǔ)器的折衷,閃存是20世紀(jì)80年代問世的。像EEPROM存儲(chǔ)器一樣,閃存支持電擦除數(shù)據(jù);保存新數(shù)據(jù)閃存無需擦除整個(gè)存儲(chǔ)陣列。像EPROM存儲(chǔ)器一樣,閃存陣列的架構(gòu)是每單元一個(gè)晶體管結(jié)構(gòu),使芯片廠商能夠制造出成本效益和存儲(chǔ)密度更高的存儲(chǔ)器。
首先,閃存受益于PC機(jī)市場(chǎng)的飛速增長。在PC時(shí)代剛剛開始時(shí),易失性存儲(chǔ)器DRAM (動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和SRAM (靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器) 雖然固有數(shù)據(jù)易失性的缺點(diǎn),但仍然是兩個(gè)最重要的存儲(chǔ)器。隨著設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的進(jìn)步提高了閃存技術(shù)的密度和可用性,作為對(duì)現(xiàn)有的SRAM和DRAM子系統(tǒng)的一種補(bǔ)充,閃存斷電保留數(shù)據(jù)和高速度讀取的性能加快了其在市場(chǎng)上的推廣應(yīng)用。
因?yàn)楣牡秃头且资缘膬?yōu)點(diǎn),閃存被證明是最適合便攜應(yīng)用發(fā)展的非易失性存儲(chǔ)器,因此加快了移動(dòng)時(shí)代的到來。最早出現(xiàn)的閃存是以代碼執(zhí)行為主要應(yīng)用的NOR閃存。此后又出現(xiàn)了另外一種叫做NAND的閃存,隨著閃存的每位成本降低,完整的存儲(chǔ)解決方案開始從硬盤(HDD)開始向固態(tài)存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)換,從而推動(dòng)了今天的移動(dòng)多媒體應(yīng)用的發(fā)展。
技術(shù)說明:
閃存、EPROM和EEPROM器件保存數(shù)據(jù)都使用相同的基本浮柵機(jī)制,但是讀寫數(shù)據(jù)時(shí)卻采用不同的方法。無論是哪一種情況,基本存儲(chǔ)單元都是由一個(gè)雙柵MOS晶體管(MOSFET)組成:控制柵連接讀寫電路,浮柵位于控制柵和MOSFET的溝道 (在MOSFET上電子從源極流到漏極經(jīng)過的通道)之間。
在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)MOSFET內(nèi),控制溝道的電阻只使用一個(gè)柵極控制電流:通過在柵極上施加電壓,可以控制從源極流到漏極的電流的大小。非易失性存儲(chǔ)器中的MOSFET還有第二個(gè)柵極,一個(gè)二氧化硅絕緣層將這個(gè)柵極完全包圍起來,即第二個(gè)柵極與晶體管的其余部分保持絕緣狀態(tài)。因?yàn)楦诺組OSFET溝道的距離非常近,所以,電荷即使很小,對(duì)晶體管的電特性的作用也很容易檢測(cè)到。通過給控制柵施加適當(dāng)?shù)男盘?hào),并測(cè)量晶體管特性的變化,可以確定浮柵上是否存在電荷。因?yàn)楦排c其余晶體管其余部分是絕緣的,所以把電子移入/移出浮柵需要特殊的方法。
其中一種方法是通過在MOSFET的源漏極之間產(chǎn)生較大的電流,使MOSFET溝道充滿大量的高能電子。在這些?熱?電子中,有些電子的能量十分高,足以跨過溝道之間的勢(shì)壘進(jìn)入浮柵。當(dāng)源漏極之間的大電流消失時(shí),這些電子仍然陷在浮柵內(nèi)。這就是給EPROM和閃存的存儲(chǔ)單元編程所采用的方法。這種技術(shù)叫做溝道熱電子(CHE)注射,通過這種技術(shù),可以給浮柵加載電荷,但是不能釋放電荷。EPROM是采用給整個(gè)存儲(chǔ)陣列覆蓋紫外線的方法給浮柵放電,高能量紫外線穿透芯片結(jié)構(gòu),把能量傳給被捕獲的電子,使他們能夠從浮柵內(nèi)逃逸出來。這是一種簡單而有效的擦除方法,同時(shí)證明過擦除,即在浮柵放電結(jié)束后繼續(xù)給芯片通紫外線,不會(huì)損壞芯片。
第二種將電荷移入浮柵內(nèi)的方法是利用叫做隧穿的量子力學(xué)效應(yīng):通過在MOSFET控制柵與源極或漏極之間施加足以使電子隧穿氧化硅絕緣層進(jìn)入源極的電壓,從浮柵中取出電子。在一定時(shí)間內(nèi)隧穿氧化硅絕緣層的電子數(shù)量取決于氧化層的厚度和所通電壓的大小。為滿足實(shí)際電壓值和擦除時(shí)間的限制條件,絕緣層必須非常薄,通常厚度為7nm (70 Angstroms)。
[!--empirenews.page--]EEPROM存儲(chǔ)器采用量子隧穿技術(shù),根據(jù)所通電壓的極性給浮柵充電和放電。因此,我們可以把閃存視為一個(gè)像EPROM一樣編程、像EEPROM一樣擦除的存儲(chǔ)器,不過,閃存技術(shù)并不是把EEPROM擦除機(jī)制移植到EPROM上那么簡單。
隔離浮柵與源極的氧化層的厚度是EPROM與其它兩個(gè)工藝之間最大的差別。在一個(gè)EPROM內(nèi),絕緣層厚度通常為 20-25nm,但是這個(gè)絕緣層太厚了,利用一個(gè)實(shí)際電壓,以可接受的速率,是無法隧穿這個(gè)絕緣層的。閃存器件要求隧穿氧化層厚度大約10nm,氧化層的質(zhì)量對(duì)閃存的性能和可靠性影響很大。這是只有很少的半導(dǎo)體廠商掌握閃存技術(shù)原因之一,能夠整合閃存技術(shù)與主流的CMOS工藝,制造內(nèi)置閃存的微控制器的產(chǎn)品的廠商就更少了。
多位單元技術(shù)
傳統(tǒng)上,浮柵機(jī)制用于存儲(chǔ)一個(gè)單一的數(shù)據(jù)位,這種數(shù)據(jù)需通過對(duì)比MOSFET閾壓和參考電壓來讀取。但是,有了更加先進(jìn)的讀寫技術(shù),可以區(qū)分兩個(gè)以上的浮柵電荷狀態(tài),因此可以在一個(gè)浮柵上存儲(chǔ)兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)位。這是一個(gè)重大的技術(shù)突破,對(duì)于給定的單元尺寸,每個(gè)單元存儲(chǔ)兩個(gè)數(shù)據(jù)位相當(dāng)于把存儲(chǔ)容量提高了一倍。ST世界上僅有的幾家能夠提供多位單元架構(gòu)的閃存芯片廠商之一。
NAND與 NOR對(duì)比
雖然所有閃存都使用相同的基本存儲(chǔ)單元,但是,在整個(gè)存儲(chǔ)陣列內(nèi),有多種方法將存儲(chǔ)單元連接在一起。NOR和NAND是其中兩個(gè)最重要的架構(gòu),這兩個(gè)術(shù)語來自傳統(tǒng)的組合邏輯電路,指示了存儲(chǔ)陣列的拓?fù)?,以及讀寫每個(gè)單元的存取方式。最初,這兩個(gè)在原理上存在差別的架構(gòu)之間有一個(gè)基本區(qū)別,讀取速度快是NOR器件的固有特性,而存儲(chǔ)密度高是NAND閃存的特長(因?yàn)镹AND單元比NOR單元小大約40%)。ST是按照存儲(chǔ)密度給這兩個(gè)架構(gòu)定位::對(duì)于1 Gbit 以及以上的應(yīng)用,NAND閃存目前被認(rèn)為是最具成本效益的解決方案。對(duì)于存儲(chǔ)密度1 Gbit以下的應(yīng)用,還要根據(jù)應(yīng)用需求考慮以下的參數(shù),包括伴隨RAM的存儲(chǔ)容量和編程和讀取速度。