サブ1V DRAM設計技術(新メモリ技術とシステムLSI)
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概要
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DRAMのサブ1V動作を実現するための課題といくつかの解決案について述べる。DRAMの低電圧化は困難であり、消費電力、信頼性、システム構成からサブ1Vの必要性を決定していくが、何れにせよワード線には昇圧電源が必要である。低電圧化に伴う信号電荷の減少に対しては、低雑音アレー、ビット線分割、ECCなどが必要である。特に重要となるのが、ペアトランジスタのしきい値電圧のミスマッチ増加のため低電圧では動作マージンが無くなっていくセンスアンプの設計である。オフセット補償、プレ増幅、オーバードライブセンスアンプなどの工夫が必要である。リーク電流については、ワードドライバなどDRAMでは繰り返し回路が多用され、論理動作も予測可能であるため、この特性を利用したリーク電流低減技術が必要である。また、サブ1V回路の検討が先行しているSRAMやロジックでは、トランジスタしきい値ばらつきが問題となっており、この解決技術候補である薄膜BOX FD-SOI技術をDRAMで検討する必要もある。なお、サブ1VでもDRAMではその原理からワード線駆動には高い電圧が必要であり、高い昇圧比を持ちサブ1V動作の参照電圧を備えたチャージポンプ回路を検討する必要がある。更に、トランジスタ特性ばらつきによるチップ内部速度性能ばらつきの軽減も今後検討する必要がある。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2006-04-06
著者
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