Микросхемы SRAM Renesas RMLV0816B и RMLV0808B обладают высокой радиационной стойкостью

Компания Renesas Electronics объявила о выпуске пяти новых моделей микросхем статической памяти с произвольным доступом с пониженным энергопотреблением (Advanced LP SRAM), относящихся к сериям RMLV0816B и RMLV0808B. Они имеют плотность 8 Мбит и изготавливаются по нормам 110 нм.

Зачем же использовать такой «грубый» техпроцесс, когда микросхемы для потребительской мобильной электроники уже давно выпускаются по гораздо более тонким нормам?

Все дело в том, что за счет увеличения элементов удается повысить радиационную стойкость ^[1]. По словам производителя, в новой памяти исключены однократные сбои (Soft Error или Single-Event Upset, SEU) и защёлкивание транзисторов (Latch-up).

Причиной однократных сбоев является импульс тока, возникающий при попадании в ячейку иона. Он переводит ячейку в противоположное состояние, но схема остается в работоспособном состоянии. Поскольку размеры транзистора в новых микросхемах сравнительно велики, для переключения требуется такой большой заряд, что вероятность возникновения сбоя стремится к нулю. Кроме того, в схему ячейки введен специальный конденсатор. В отличие от коррекции ошибок с помощью ECC, такой подход позволяет предотвратить одновременное возникновение нескольких ошибок. Применение этого и других приемов, по оценке Renesas, позволило получить такую же степень радиационной стойкости, как и в случае микросхем, выпускаемых по нормам 150 нм.

Что касается защёлкивания транзисторов, его причиной является вызванный ионом импульс тока, который приводит к открытию напоминающей тиристор схемы, образуемой паразитными структурами из пар транзисторов разного типа. В результате защелкивания ток через транзисторы растет даже после прекращения воздействия иона, что может привести к перегреву и выходу микросхемы из строя. В новой памяти на монокристаллической подложке сформированы только транзисторы с каналом n-типа, а транзисторы с каналом p-типа сформированы как тонкопленочные транзисторы с использованием поликристаллического кремния, что исключает образование тиристора из паразитных структур и принципиально устраняет риск защёлкивания транзисторов. Попутно это позволило уменьшить площадь ячейки и размеры кристалла, приблизив эти показатели к показателям памяти, выпускаемой по нормам 65 нм.

Потребляемый ток в режиме ожидания не превышает 2 мкА при температуре 25°C, что делает микросхемы подходящими для хранения данных в устройствах с резервным батарейным питанием.

В планах Renesas — выпуск такой памяти плотностью 16 Мбит.

Источник: Renesas ^[2]

Источник ^[3]