德州仪器公司 (ti) 已在标准 cmos 逻辑工艺中生产出64兆位铁电存储器 (fram) 芯片,从而将该技术在各种应用领域中确定为嵌入式闪存及嵌入式 dram 的经济高效型替代技术。与处理器、外设及其它器件一样,在同一芯片上嵌入内存不仅会降低系统芯片数目及复杂性,而且还能够提高系统性能与数据的安全性。为了降低制造成本、实现超低功耗,ti 在众多的嵌入式内存中选择了 fram。ti 生产的64兆位 fram 器件还拥有迄今为止业界最小的 fram 单元,仅为 0.54um2。
fram 所具有的快速访问时间、低功耗、小单元尺寸及低制造成本等特性使之可用于程序和数据的应用,从而使它非常适合于无线产品。其它潜在市场应用还包括宽带接入、消费类电子产品及 ti 种类繁多的可编程 dsp。
ti 最初的 fram 测试芯片是采用仅需两个额外掩膜步骤的标准 0.13微米铜线互连工艺制造而成。1.5v 的芯片展示了迄今为止最小的 fram 单元,经测量仅 0.54um?,与同一芯片上的 1.95um? sram 相比,具有更高的内存密度。在有望生产出ti 第一代嵌入式 fram 产品的 0.09 微米工艺节点上,fram 单元尺寸甚至将会更小,仅为 0.35um2。fram 内存将易失性 dram 的快速访问、低功耗等优异特性与无需功耗便可保存数据的能力进行了完美结合。构建诸如 eeprom 及闪存等其它非易失性内存的费用极其昂贵,因为需要多个掩膜步骤、更长的写入时间以及需要使用更大的功耗才能写入数据。
fram 技术的核心是集成到电容中的微小铁电晶体,可使 fram 产品如同快速非易失性 ram 一样运行。铁电晶体的电极化可由电场应用在两种稳定状态之间进行转化。内部电路能够感应电极化的方向是处于高逻辑状态还是低逻辑状态。每一种定位都是稳定的,既使电场消失也仍会保持原状态,从而无需定期更新即可将数据保存在内存中。
利用 cop (capacitor-on-plug) 方法及1晶体管/1电容 (1t-1c) 架构制作 fram 单元可最大限度地减少单元面积。该铁电电容是采用铱电极及薄的锆钛酸铅 (pzt) 铁电层形成的。
2001年8月,ti 与美国半导体制造商瑞创国际公司 (ramtron international corporation) 签订了数百万美元的 fram 内存许可及开发协议,最终 ti 成功地生产出了 64 兆位 fram 器件。瑞创将专注于采用两家公司联合开发的技术生产独立的内存产品。











