16-MBit superSRAM von Renesas ermöglicht durch neue Speicherzellen-Technologie die kleinste Chipfläche der Welt

(Auszug aus der Pressemitteilung)

18. September 2003 – Die Renesas Technology Corporation, weltweit einer der größten Halbleiter-Hersteller, kündigt eine Reihe neuer stromsparender 16-MBit SRAM-Produkte an. Sie tragen die Bezeichnung ‚superSRAM‘ und weisen eine Chipfläche von ca. 32 mm² auf, die weltweit kleinste ihrer Art. Möglich ist dies dank einer neuen Speicherzellen-Technologie, die eine SRAM-Zelle unter Verwendung eines TFT (Thin-Film Transistor) und einen ‚Stacked Capacitor‘ verbindet. Die neue Produktfamilie besteht aus den 16-MBit-Serien R1LA1616R (1,8 V Versorgungsspannung) und R1LV1616R (3 V Versorgungsspannung). Beide eignen sich für die Verwendung in tragbaren Geräten wie etwa Mobiltelefonen sowie in industriellen Anwendungen wie z.B. POS-Terminals.

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superSRAM ist eine neue, zum Patent angemeldete Speicherzellen-Technologie, die eine völlige Abkehr vom aktuellen Trend in der SRAM-Speicherzellen-Technologie bedeutet. Auf einem 0,15-µm-Prozess basierend, hat ein superSRAM nur ungefähr die Hälfte der Abmessungen eines CMOS-SRAM von Renesas Technology, das auf einer konventionellen 6-Transistor-Struktur und dem gleichen Prozess basiert. Mit der neuen Technik können Platz sparende Applikationen trotz zunehmender Speicherkapazität immer kompakter gemacht werden. Neben einer großen Speicherkapazität zeichnen sich die neuen Bauelemente durch geringe Leistungsaufnahme und eine niedrige Soft-Error-Rate aus.

Die Speicherzelle des neuen Typs verbindet eine SRAM-Zelle, die einen P-Kanal TFT als Lasttransistor und einen N-Kanal MOSFET als Treibertransistor enthält, mit einer aus der DRAM-Technologie stammenden Kapazität. Der Kondensator erlaubt es, nicht nur die Größe des Treibertransistors, sondern auch die Fläche der Speicherzelle zu minimieren. Im Unterschied zu PSRAMs (Pseudo Static RAMs), die DRAM-Speicherzellen enthalten und in Applikationen mit hoher Kapazität zum Einsatz kommen, erfordern superSRAMs keinen „Refresh“. Ebenso wie bei herkömmlichen SRAMs werden die in einer Speicherzelle abgelegten Informationen mit Hilfe eines Last- und eines Treibertransistors automatisch gehalten.

Die Verwendung von SRAM-Zellen mit dem TFT-Know-how von Renesas Technology ergibt die geringe Leistungsaufnahme, die entscheidend für batteriebetriebene tragbare Geräte ist. Für den Datenerhalt wird bei 25 °C ein Strom von 1 µA benötigt. Durch die Verwendung von Stacked Capacitors an den Speicherknoten der Speicherzellen entsteht eine Struktur, die äußerst beständig gegen Soft-Fehler infolge von Alphastrahlung oder Neutronenströmen sind. Dies macht die neuen SRAMs sehr zuverlässig. Verglichen mit konventionellen CMOS-SRAMs von Renesas Technology ist durch die Ladungsspeicherung in Kondensatoren eine Senkung der Soft-Eror-Rate um etwa zwei Größenordnungen möglich.

Die superSRAMs sind durch verschiedene Metallmasken-Optionen für zwei externe Versorgungsspannungen verfügbar: die Serie R1LA1616R ist für 1,8 V (1,65 bis 2,3 V) konzipiert, die Serie R1LV1616R dagegen für 3 V (2,7 bis 3,6 V). Beide Varianten sind mit zwei unterschiedlichen Gehäusetypen lieferbar, nämlich im 52pin TSOP-Gehäuse (10,79 mm x 10,49 mm) mit einem Pin-Pitch von 0,40 mm sowie im Fine-Pitch BGA-Gehäuse (7,5 mm x 8,5 mm) mit 48 Anschlüssen und einem Ball-Pitch von 0,75 mm. In Kombination mit anderen Speicherbausteinen (z.B. Flash) von Renesas Technology werden die Produkte auch als MCP angeboten werden. Die Bemusterung beginnt im November 2003.

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