新型非挥发性存储器CBRAM问世，挑战FRAM

一家新创内存公司Adesto 推出首款导电桥接随机存取内存(conductive-bridging RAM， CBRAM )。 CBRAM 是一种低耗电、与CMOS兼容的内存，可定制应用在各类嵌入式市场和独立存储器市场，该公司在2011年推出了首款 CBRAM 样品。

2010年于美国举行的非挥发性内存研讨会上，Adesto宣布其 CBRAM 是以可编程金属化单元（PMC)技术为基础，采用130纳米制程的新型内存。该公司开发此种内存技术已有好一段时间，从美国亚利桑那州立大学独立而出的Axon Technologies公司获得PMC技术授权。在2001与2004年，美光和英飞凌也曾陆续与Axon签订PMC技术的非独家授权协议，但都没有实际应用成果。成立仅三年的Adesto则是唯一专注于利用该技术的公司，打算推出相关产品与提供授权业务。目前该公司拥有晶圆代工和技术开发伙伴Altis，而Altis在去年末正式入股Adesto，由此双方建立了更加深入的合作关系，Altis获得授权可以将嵌入式CBRAM技术的IP提供给自己的客户，而Adesto最著名的股东则是半导体设备巨头应用材料公司。那么Altis的背景如何？这家位于法国的晶圆代工厂在业内不算知名，但是该公司是2010年独立分拆自前IBM和英飞凌合资的芯片工厂，在特殊工艺晶圆加工方面具有悠久的历史（接近50年）和长期的技术积累，它的强项主要在RF CMOS、非挥发性存储器、高压CMOS汽车电子、与支付、银行等安全芯片的制造。这些技术积累为CBRAM的成功问世带来很大的便利。

Adesto与Altis正在开发的1Mbit组件，是采用标准130纳米制程，在后段制程将集成铜材料；就是说该技术需要在后段制程加入两个非关键光罩步骤的可编程金属元素。而该存储器的记忆保存周期，在摄氏70度以内可达10年，其工作电压仅有1V；且因为采用130纳米制程，最大写入电压小于1.68V，编程电流小于60微安，每单元编程时间小于5微秒、擦除时间小于10微秒。据Adesto网站介绍，CBRAM 组件是利用了一种阳离子固态电解质技术，也是Axon所授权的PMC技术的关键之一。而Axomn公司网站的介绍，该定义内存性能的机制，是其专利技术，采用一种非晶薄膜以及两个金属触点。Axomn称，该技术是利用了某些非晶体材料鲜为人知的一个特性，也就是能合并数量相对较多的金属，并作为固态电极；在适当的偏压(bias)条件下，电极中的金属离子会减少，并在材料中形成导电信道，而该流程也能轻易逆转，重新形成绝缘非晶层。

Altis半导体销售与市场总监陈维津认为：“CBRAM 与FRAM、MRAM、相变内存(PCM)、RRAM等新一代内存一样，都是有机会取代传统闪存的接班技术。CBRAM能够通过定制开发来取代 EEPROM 、闪存等等，新的CBRAM在外观与功能上与目前的EEPROM类似，但尺寸较小、也更具成本优势。”这几大新一代非挥发性存储器只有FRAM和CBRAM已经正式商业化，其他都处于研发阶段，虽然性能诱人但远水解不了近渴。从性能对比看，CBRAM与FRAM差不多，但是功耗和成本上会有很大的优势，因为它的工作电压明显低于FRAM，而且使用的是CMOS工艺制造。由于拥有这些优势，只要突破产能限制，CBRAM在嵌入式领域的前景非常乐观。

本文来自《电子工程专辑》2012年3月刊，版权所有，谢绝转载。