東芝、SanDisk、およびSamsungは、ISSCC(International Solid-State Circuits Conference) 2005にて、65nm世代の製造プロセスを採用した8Gb NANDフラッシュメモリを発表した。

東芝・SanDisk、70nmプロセスを採用した8Gb NANDフラッシュメモリ

まず、東芝とSanDiskは、70nm CMOSプロセス技術を採用した8Gb NANDフラッシュメモリを発表した。両社は、2004年4月に90nmプロセスを採用した4Gb NANDフラッシュメモリの製品化を発表しており、今回発表された8Gb NANDフラッシュメモリは、その次世代に相当する。

8Gbチップを実現するため、4Gb製品と同様に、1つのフラッシュメモリセルに4つの書き込みレベル(2bit)を持つMulti-Level Cell(MLC)技術を採用している。8Gbチップは2つの4Gbメモリアレイで構成され、1つのメモリアレイは、256KB+8KBの大きさのブロックを2,048個持つ。そして、それぞれのブロックは、2048B+64B(バイト)のページにより構成されており、1ブロック128ページ構成となっている。

セルサイズは0.024平方μm、電源電圧は2.7V～3.6V、書き込み時間は670μs(平均)、書き込みのスループットは3MB/s(1ページ書き込み時) / 6MB/s(2ページ同時書き込み時)、読み出しのスループットは30MB/s(×8) / 60MB/s(×16)を達成したとしている。

今回の8Gbチップでは、プロセスルールの縮小とともに、回路レイアウトの変更も行っている。従来は、メモリアレイの上辺と下辺の両方に各種のコントロール回路を配置していたが、今回はレイアウトを変更、上辺のコントロール回路を全てメモリアレイの下辺に統合し、統合の効果により回路面積の縮小を図った。このレイアウトの見直しにより、従来のレイアウトであればダイサイズが153.0平方mmであるところが145.5平方mmとなり、4.9%の面積縮小になったという。

両社の発表によると、今年の夏にはこの技術を採用した8Gb NANDフラッシュメモリが出荷開始され、また、この8Gbチップを2つスタックした16Gb製品も出荷される計画があるということだ。

Samsung、63nmプロセスを採用した8Gb NANDフラッシュメモリ

Samsungは、63nm CMOSプロセス技術を採用して8Gb NANDフラッシュメモリを開発した。やはり2bit/セルのMLC技術を採用している。東芝・SanDiskより若干微細度の高いプロセスを用いているため、ダイサイズは133平方mm、メモリセルのサイズは0.02平方μmとやや小さくなっている。ページサイズは2048B+64B、ブロック消去時間は2ms(典型値)、書き込み時間は800μs(典型値)、書き込みのスループットは4.6MB/s(2ページ同時書き込み時)、読み出しのスループットは23MB/sとなっている。

Samsungの8Gb NANDフラッシュメモリのスペック