【发展特色工艺,推动金卡工程】如何推动学校特色发展,内涵式发展

　　摘要:国家金卡工程是我国信息化建设的四个起步工程之一,1994年由电子工业部牵头,会同邮电部、中国人民银行、内贸部、公安部、国家旅游局等部门联合组织在12个省市试点启动实施。为了配合国家金卡工程建设,华虹NEC自2001年起不断地开发出独具特色的eNVM工艺,从0.35μm到目前的0.13μm工艺,华虹NEC一直保持着eNVM技术的领先地位。已经成功地开发并生产出二代居民身份证、手机SIM卡、银行卡、社保卡等一系列智能卡产品,其中二代证和SIM卡的国内市场占有率都达到了70%以上,极大地推动了国家金卡工程快速发展,也为国家的信息化建设贡献了自己的力量。
　　关键词:eNVM-embedded non-volatile memory(嵌入式非挥发性存储器);SONOS-Silicon Oxide Nitride Oxide Silicon(一种先进的嵌入式非挥发性存储技术,与传统的浮栅工艺相比,可以向65 nm甚至更先进的工艺发展);SIM卡-Subscriber Identity Module card(用户身份识别卡,手机只有在装入SIM卡后才能被使用)
　　
　　1简介
　　
　　国家金卡工程是我国信息化建设的四个起步工程之一,1993年4月,江泽民总书记亲自倡导在全民推广使用信用卡,并作出一系列重要指示。同年6月,经国务院批准(国阅[1993]142号),由电子工业部牵头,会同邮电部、中国人民银行、内贸部、公安部、国家旅游局等部门联合组织实施了金卡工程。
　　金卡工程在12个省市试点工程建设自1994年启动实施,首先以电子货币应用为重点启动实施,积极推动金融电子化建设。随着信息技术及其应用的发展,又积极开展了以集成电路IC卡为代表的各类卡基应用系统的开发及推广应用,例如二代居民身份证、手机SIM卡、交通卡、校园一卡通等,涉及国民经济发展、社会进步,并直接普惠大众,是一项跨部门、跨地区、跨世纪的庞大社会系统工程,也是我国信息化建设的重要组成部分。华虹NEC在金卡工程建设中始终坚持自主创新和产用结合,不断开拓新市场,引导应用发展,为金卡工程健康、持续发展做出了重要贡献,为此荣获09年国家金卡工程优秀成果金蚂蚁奖。
　　作为智能卡的芯片生产商,华虹NEC在业界一直保持着技术和业务的领先地位。特别是在技术创新与服务环节,更是下足功夫,通过不断提升工艺水平和强化品质管理,来满足不断变化的市场和客户需求。从2001年起,华虹NEC不断地开发出独具特色eNVM工艺,从0.35μm EEPROM工艺到目前的0.13μm SONOS eNVM工艺,华虹NEC一直保持着嵌入式非挥发性存储器技术(eNVM)的领先地位,已经成功地开发并生产出二代居民身份证、手机SIM卡、银行卡、社保卡等一系列智能卡产品,其中二代证和SIM卡的国内市场占有率都达到了70%以上,极大地推动了国家金卡工程快速发展,也为国家的信息化建设贡献了自身的一份力量。
　　eNVM工艺平台的主要应用产品如图1所示,在国内市场上有着很大的市场需求空间。0.13μm SONOS eNVM工艺是华虹NEC最新推出的的工艺平台,该工艺采用SONOS技术,具有业界极具竞争力的性价比,进一步降低了智能卡、微处理器和系统级芯片等产品的生产成本,得到了国内外客户的好评。
　　下面本文将以智能卡应用为平台,为大家介绍0.13μm SONOS eNVM工艺的一些技术特点和优势。
　　
　　2华虹NEC 0.13μm
　　SONOS eNVM工艺平台介绍
　　
　　从智能卡产品的发展趋势来看,低电压、低功耗、低成本、高可靠性和易于制造在智能卡产品的生产应用中显得越来越重要,而为了实现这些目标,就需要设计和制造厂商不断寻求技术升级和技术创新,以满足快速的产品更迭并避免被市场所淘汰。华虹NEC多年来在eNVM领域不断探索创新,一直保持着市场的领先地位,并于2007年成功开发出0.13μm SONOS eNVM工艺,以其低功耗、高可靠性和低成本赢得了客户的信任。下面,本文将针对该工艺,做一个全面的介绍,让大家对该工艺有更深入的认识。
　　
　　 2.1 工艺制作――低成本、高成品率
　　华虹NEC的0.13μm SONOS eNVM工艺与两层多晶的传统浮栅(Floating Gate)闪存工艺相比,由于只有一层多晶所以光罩数目大大减少,工艺也简单,因而制造成本也更低。除此之外,SONOS工艺只需要在标准CMOS基础工艺中增加一层ONO的制作即可,具有非常好的工艺兼容性(如图2显示的SONOS工艺流程),容易导入大批量生产,大幅降低了工艺的复杂度,使得工艺的稳定性和成品率都得到了很大的提升。
　　
　　 2.2 工艺性能――宽电压域、操作简单
　　SONOS工艺的工作电压范围较传统工艺大幅拓宽,能支持最低到1.6V--5.5V的宽电压域范围,完全支持智能卡A类、B类和C类的电气性能要求。由于SONOS Flash IP的操作采用正、负压的方式,因此工艺中避免引入高压器件就达到了Flash IP擦写的操作要求,这样不仅仅提高了Flash IP的操作便利性,也从另一方面简化了工艺的难度。
　　
　　 2.3 SONOS特点:高可靠性、高性能
　　SONOS Flash通过FN(Fowler-Nordheim)效应将电子从基板(SUB)拉入ONO进行存储,并根据ONO中存储的是电子或空穴来区分擦写操作。SONOS Flash IP擦写的操作示意图请参见图3。从图中我们可以看到,当SONOS Flash IP进行写操作时,电子通过FN效应被存入ONO中;而进行擦操作时,则是空穴通过FN效应被存入ONO中。
　　 在下面SONOS Cell操作模式的介绍中,大家可以详细了解SONOS技术如何巧妙地利用负压的方式,仅采用中压器件就能达到Flash IP的操作电压要求。
　　2.3.1 写操作
　　 在写入数据时,在SONOS Cell的栅极加正电压,电子从倒置区被拉进ONO中存储起来,ONO中存负电荷(如图4)。
　　2.3.2 擦操作
　　 在擦除数据时,在SONOS Cell的栅极加负电压,空穴从累积区被拉进ONO中存储起来,ONO中存正电荷(如图5)。
　　2.3.3 读操作
　　 在读取数据时,在SONOS Cell的栅极加零电位,漏极加一定的偏压即可(如图5)。
　　
　　2.4 工艺可靠性
　　 大量的测试数据显示,SONOS工艺的可靠性极高,Data Retention(数据保持性)能达到10年以上,Endurance(擦写可靠性)超过20万次,优于传统的浮栅技术。
　　
　　2.5 完整的产品解决方案――快速实现产品量产化
　　华虹NEC为了满足智能卡产品应用,在0.13μm SONOS eNVM工艺上专门开发了完整的智能卡设计架构和测试解决方案。为智能卡产品开发了高性能的模拟IP、高速静态随机存储器、超低功耗的数字单元库以及高ESD保护能力的IO接口。整个产品平台具备拓展性的1.6~5.5 V宽电压支持能力。因此,客户完全可能在最短的时间内,完成产品设计、芯片制造以及测试验证等一系列工作,实现产品的快速量产化,并大幅缩短产品上市销售的准备时间,帮助客户赢得市场先机。
　　
　　3总结
　　
　　华虹NEC的0.13μm SONOS eNVM工艺平台以其丰富的嵌入式闪存IP、齐全的模拟IP、高速静态随机存储器和低功耗设计库、高性能的IO接口以及完善的产品测试方案,在智能卡市场日益升级的市场竞争环境下,为客户提供了新的选择。华虹NEC的SONOS 嵌入式闪存工艺正在成为主流非挥发性存储器工艺,体现了华虹NEC对满足客户需求的一贯承诺,也为推进我国的智能卡国产化做出了自己的贡献。