130-nm-NVM und 65-nm-Flash Wider die Energieverschwendung

Toshiba kündigt einen neuen Embedded-Flash-Memory-Prozess an. Dieser basiert auf einen 65-nm-Logikprozess und soll weniger Strom als herkömmliche Standardtechnologie verbrauchen. Hinzu kommt ein Single-Poly-Non-Volatile-Memory(NVM)-Prozess, der auf einem 130-nm-Logik- und analogen Leistungselektronik-Prozess basiert. Durch die Anwendung des jeweils optimalen Prozesses bei verschiedenen Anwendungen erweitert Toshiba seine Produktpalette für Mikrocontroller, Wireless-Communication-ICs, Motortreiber und Stromversorgungs-IC.

Auf dem IoT- Markt werden Prozesse mit geringem Stromverbrauch zur Anwendung bei Wearables und bei Geräten mit Gesundheitsaspekt stark nachgefragt. Toshibas Antwort darauf: Die Übernahme der dritten Generation der Super-Flash-Zelle der Silicon-Storage-Technologie kombiniert mit seiner eigenen 65-nm-Logik-Prozess-Technologie. Zusätzlich hat das Unternehmen seine Schaltkreise und Fertigungsprozesse verfeinert und so einen Embedded-Flash-Logik-Prozess entwickelt, der extrem wenig Strom braucht. Mikrocontroller für Consumer- und Industrieanwendungen, die diesen Prozess nutzen, können ihren Stromverbrauch zirka um 60 Prozent gegenüber herkömmlichen Standardprozessen verringern.

Nach der ersten Mikrocontroller-Serie plant Toshiba im Geschäftsjahr 2016 erste BLE(Bluetooth Low Energy)-Produkte herauszubringen. Zusätzlich soll der 6-5nm-Prozess auf die Produktfamilie der Wireless-Communication-ICs angewandt werden, um deren Stromverbrauch weiter zu verringern. Dazu zählen NFS(Near Field Communication)-Controller und kontaktlose Karten.

Neben den Vorteilen des geringen Stromverbrauchs bietet diese neue Prozesstechnologie auch kürze Entwicklungszeiten, weil die Anwendungssoftware während der Entwicklungsphase einfach in den Flash-Speicher geschrieben bzw. ständig neu geschrieben werden kann. Durch Weiterentwicklung spezieller Flash-Peripherie-Schaltkreise sowie Logik- und Analog-Schaltkreise bedient Toshiba die steigende Nachfrage für Low-Power-Anwendungen. So soll der Stromverbrauch ganzer Systeme verringert und der Betrieb mit 50 μA/MHz erreicht werden. Damit lassen sich neueste Produkte für das Internet der Dinge (IoT ) entwickeln. Für kostenoptimierte Anwendungen hat Toshiba einen NVM-Embedded-Prozess entwickelt, der die Single-Poly-MTP-Zellen (Multi-Time Programmable) von Yield Microelectronics mit Toshibas 130-nm-Logikprozess kombiniert.

NVM und analoge Schaltkreise sind auf einem einzigen Chip integriert, der viele verschiedene Funktionen ausübt, die normalerweise von einem Multi-Chip-System ausgeführt werden. Das verringert die Anzahl der Anschlüsse und die Gehäuse werden kleiner. MTP-Spezifikationen für Schreibzeiten erhöhen die Leistungsfähigkeit des neuen Prozesses und begrenzen die Anzahl der Masken während der Lithographie auf drei, weniger oder sogar auf null. Durch MTP lässt sich auch die Ausgangsgenauigkeit einstellen. So kann Toshiba in Zukunft sein Produktangebot auf Bereiche erweitern, in denen höhere Genauigkeit ein Muss ist, wie z.B. bei Power-Management-ICs.

Muster des 130-nm-NVM und 65-nm-Flash werden im vierten Quartal 2015 bzw. im zweiten Quartal 2016 zur Verfügung stehen.