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Der US-Halbleiterhersteller Texas Instruments hat einen Prototypen eines ferroelektrischen, nichtflüchtigen Speicherchips mit 64 MBit Kapazität hergestellt.

Der US-Halbleiterhersteller Texas Instruments (TI [1]) hat einen Prototypen eines ferroelektrischen, nichtflüchtigen Speicherchips mit 64 MBit Kapazität hergestellt. Dieser FRAM-Chip wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Ramtron [2] entwickelt, die seit Jahren auf diesem Gebiet arbeitet und mit der TI im August 2001 ein mehrere Millionen US-Dollar umfassendes Lizenzierungsabkommen geschlossen hat.

Ziel von TI ist nach eigenen Angaben, im Rahmen der nächsten 90-nm-Prozesstechnik FRAM als nichtflüchtigen schnellen Speicher in Prozessoren und andere Bausteine einzubetten (Embedded FRAM). Dann soll eine einzelne FRAM-Speicherzelle nur noch 0,35 µm² (Quadratmikrometer) groß sein. Bei dem jetzt in einem 0,13-µm-Prozess gefertigten Prototyp misst eine Zelle noch 0,54 Quadratmikrometer und ist damit deutlich kleiner als eine typische, mit 90-nm-Technik gefertigte 6T-SRAM-Zelle [3].

Außer wegen des geringen Flächenbedarfs ist FRAM deshalb interessant, weil es die Vorteile von DRAM (schneller Zugriff) und Flash-Speicher (nichtflüchtig) bis zu einem gewissen Grad vereint. Das Problem der begrenzten Anzahl an Schreib-/Lesezyklen soll mittlerweile gelöst sein.

TI baut die FRAM-Zellen in 1-Transistor-1-Kondensator-Schaltung auf (1T1C), als Ferroelektrikum dienen dem Kondensator dünne Schichten aus Blei-Zirkon-Titanat (PZT) und als Elektrodenmaterial Iridium. Nach eigenen Angaben ist es TI gelungen, die FRAM-Herstellung mit nur zwei zusätzlichen Maskenschritten in einen gewöhnlichen CMOS-Prozess zu integrieren. Die Betriebsspannung beträgt 1,5 Volt. Weitere Details will TI auf dem bevostehenden International Electron Device Metting (IEDM 2002 [4]) verkünden, wo man auch Neuheiten von IBM [5], AMD [6] und Intel [7] erwartet.

Ramtron selbst will sich auf die Vermarktung separater FRAM-Bausteine [8] konzentrieren. Infineon hat bereits vor rund zwei Jahren in Ramtron investiert [9], forscht aber auch mit Toshiba an FeRAM [10] und IBM an MRAM [11]. MRAM [12] steht bei vielen Entwicklern als potenzieller Ersatz für DRAM- und nichtflüchtige Speichermedien ganz oben auf der Prioritätenliste. Mehrere Konsortien in Japan [13], Europa [14] und den USA arbeiten mit Hochdruck daran, während Intel beispielsweise auch auf Plastik-Speicherchips [15] setzt. (ciw [16])

URL dieses Artikels:
https://www.heise.de/-70307

Links in diesem Artikel:
[1] http://www.ti.com/
[2] http://www.ramtron.com/
[3] https://www.heise.de/news/Intels-naechster-Schritt-zu-kleineren-Chipstrukturen-60491.html
[4] http://www.his.com/~iedm/index.html
[5] https://www.heise.de/news/Silizium-Germanium-Transistor-fuer-350-Gigahertz-69859.html
[6] https://www.heise.de/news/AMD-demonstriert-FinFETs-mit-10-Nanometern-Gate-Laenge-60983.html
[7] https://www.heise.de/news/Tri-Gate-Transistoren-3D-Bausteine-kuenftiger-Chips-62185.html
[8] https://www.heise.de/news/Ramtron-entlaesst-22-Mitarbeiter-35398.html
[9] https://www.heise.de/news/Infineon-investiert-in-Speichertechnik-Entwickler-25949.html
[10] https://www.heise.de/news/Infineon-und-Toshiba-entwickeln-FeRAM-26488.html
[11] https://www.heise.de/news/IBM-und-Infineon-mit-neuer-Speichertechnik-32736.html
[12] https://www.heise.de/news/Neues-Verfahren-zur-Verbesserung-der-MRAM-Speichertechnik-67105.html
[13] https://www.heise.de/news/NEC-und-Toshiba-gruenden-MRAM-Joint-Venture-61843.html
[14] https://www.heise.de/news/Gemeinsame-Entwicklungsplattform-fuer-90-nm-Chips-58262.html
[15] https://www.heise.de/news/Intel-will-Plastik-Speicherchips-bauen-49642.html
[16] mailto:ciw@ct.de

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