MRAM獨特功能替換現有記憶體

宇芯電子發表於2020-07-30

在所有常年興起的記憶中, 似乎最有可能瀕臨大規模,廣泛採用。這是否會很快發生取決於製造的進步和支援分立和嵌入式MRAM器件技術的生態系統。

MRAM以及PCRAM和ReRAM已經達到了一個臨界點,在更多應用中它比以往任何時候都有意義。然而,從工藝和材料角度來看,它的確面臨著一系列製造挑戰,因為它使用的材料和工藝與傳統CMOS製造不同。

目前MRAM是在單獨的工廠中作為[線的後端](BEOL)工藝製造的。需要傳統的CMOS製造中不使用的新裝置,例如離子束蝕刻和新的濺射靶。為了降低嵌入式MRAM產品的成本,製造需要進入CMOS晶圓廠,併成為常規裝置製造的一部分。

除了將MRAM進一步整合到製造鏈中之外,與其他半導體制造工藝一樣,質量控制和良率提高將是一個持續的挑戰和機遇,而且事實是所有大型半導體代工廠都已將MRAM儲存器作為一種選擇。嵌入式產品意義重大。透過將MRAM整合到其嵌入式產品中,並將MRAM大量應用於常規裝置製造中,將解決產量和質量問題,並且用於MRAM生產的獨特工具將變得更加普遍,並將更多地嵌入到代工生產中。這將降低成本並提高可用性。

Applied Materials專門解決MRAM所特有的挑戰,包括對新型材料的需求。它已將Endura平臺從單一處理系統發展為整合處理系統,並將其作為包括MRAM在內的新興儲存器的材料工程基礎的一部分。

MRAM的最大製造挑戰與堆疊的複雜性和所需的層數(超過30層)有關。之所以如此複雜,是因為這些層有多種用途。從根本上說,MRAM基本上由狹小的磁鐵組成,因此需要能夠保持一定方向(包括底部參考層)不受任何外部磁場影響的磁性材料。


該堆疊還有很多實質性方面,有幾層用作阻擋層或種子層,然後是製造隧道結所固有的非常薄的MgO層,這是MRAM堆疊的核心。由於這個障礙非常薄,因此存在容易被破壞的風險。它需要許多層,許多材料的能力。需要具有這樣的精度,以便可以準確沉積正確的厚度。

因為沉積質量對MRAM器件本身的效能至關重要,而且總的來說,代工廠已經建立了工具集。使MRAM投入生產。這有助於建立一個環境,使公司可以開始專門設計用於人工智慧和物聯網(IoT)應用程式的MRAM裝置,而永續性,電源門控和電源管理至關重要。 MRAM在此具有一些獨特的功能。

它的功能可能導致MRAM替換現有的記憶體(例如 )或一起建立新的用例。尋求使MRAM儘可能類似於SRAM,因為它提供了相同的價值主張,但在相同的佔用空間內具有三到四倍的記憶體,而不會帶來SRAM帶來的任何洩漏。儘管持續提煉材料很重要,但自旋儲存器正在採用一種適用於任何磁性隧道結的電路級方法,這使其能夠在耐久性方面提高多個數量級,從而提高了效能。 

Everspin Technologies 是設計製造離散和嵌入式MRAM和自旋傳遞扭矩MRAM(STT-MRAM)的全球領導者,其市場和應用領域涉及資料永續性和完整性,低延遲和安全性至關重要。 在資料中心,雲端儲存,能源,工業,汽車和運輸市場中部署了超過1.2億個MRAM和STT-MRAM產品,為全球MRAM使用者奠定了最強大,增長最快的基礎。Everspin代理宇芯電子為使用者提供產品技術指導以及解決方案等產品服務。

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