ST揭露“后快闪”时代的新兴内存技术

ST日前披露了一项新型‘相变内存’(Phase-Change Memory，PCM)技术的开发细节，据称该内存将取代现有的闪存技术。这种新技术据称拥有比闪存更好的效能，包括更快的读取与写入时间、更长的数据保存期限，而且能写入独立的内存地址等。

ST日前在VLSI Technology and Circuits Symposia研讨会上提交了两份论文，第一份技术论文展示了一种创新的微沟槽单元架构，据称能减少每个单元的电流，很容易整合到CMOS制程中，能简化制造过程并降低成本。第二份设计论文描述了如何制造容量为8Mbit内存芯片，进一步证实了低成本、大容量非挥发性内存的可行性。

这种新的内存技术采用了一种称为‘硫化物(chalcogenide)’的材料，是由锗(germanium)、锑(antimony)、碲(tellurium，又称GST)混合而成的合金，透过对此种材料加热，可在带有高电阻的非结晶形态，以及带有低电阻的结晶形态等两种稳定的状态中进行切换。新技术的内存单元基本上包含了由GST与加热器(heater)形成的可变电阻，它能与被选择的晶体管一同用来进行读写操作。

新技术的主要创新之处在于，GST与heater间的接触面积，是透过一层薄的垂直非金属(semi-metallic)加热器与一个微构槽的交叉点，依照GST被放置的地方所定义的。这将实现紧凑的垂直整合与更低的编程电流。被选用的晶体管为PNP双极晶体管，它被直接放置在heater之下。其单元面积能与任何采用相同技术的NOR型闪存相媲美。

许多半导体制造商已经预见到，在45奈米以下制程时，由于队道氧化物厚度在8~9nm以下，可能会出现无法接受的高充电泄漏这类物理局限，因此闪存的开发将愈来愈困难。相比之下，PCM储存单元则没有物理局限，其主要挑战是如何减少操作电流。这将使PCM在未来几年内成为「后闪存(post flash)时代’的首选候补技术。

根据目前所获得的成果，ST已开始正视PCM技术在独立内存与嵌入式应用中，做为高密度储存媒介的可能。此外，透过展示PCM单元的可行性，ST也表示，对于该技术的长期发展深具信心，相信PCM最终将成为主流的非挥发性内存技术。