MRAM在28nm CMOS制程进展良好
2017-08-03 16:44:01
近期，在28nm晶片制程节点的嵌入式非挥发性记忆体比赛上，自旋力矩转移磁阻式随机存取记忆体(
STT-MRAM)名列前茅。
比利时研究机构IMEC记忆体部门负责人指出，尽管相变记忆体(PCM)等其他类型的记忆器和电阻式随机存取记忆体(ReRAM)都有一部分支持者，但这些记忆体都存在着微缩的难题，因此还不能达到28nm CMOS制程的要求。
28nm平面CMOS节点也许能增加更长寿命，用以适应“超越摩尔定律”(More-than-Moore)的发展，但要想要达到这个目标，有必要选择使用非挥发性记忆体，因为快闪记忆体还是不能有效地微缩。
目前有大量的材料系统正竞相成为
ReRAM的基础，但其中大部份都是以导体交叉点的导电丝形成与断裂为基础。其中，至少在实现大型阵列以因应独立式记忆体导线丝ReRAM无法微缩时可能就会出现问题。IMEC记忆体部门负责人表示：“由于经常使用单导线丝，而它需要大约100mA才足以实现稳定度。因此，当你微缩交叉点时，功耗还是没有降低。
尽管在材料系统之间的确切电流都各不相同，但是，随着阵列尺寸增加，功耗也会随着阵列中的位元单位数增加而提高。
IMEC深入研究了氧化铪和氧化钽ReRAM。负责人指出，ReRAM可望在20nm实现，但因为无法微缩而需要进行昂贵的工程，因此可能只适用于单一节点。“或许可用于嵌入式系统，但并不适用于独立式记忆体，”负责人如是说。
PCM则可作为仍围绕原始导电丝周围形成的记忆体替代方案，但这涉及了材料体积的热导相变。材料体积的大小与电流似乎可微缩使其成为更有发展前景的选项;Furnemont甚至认为它有机会微缩至10nm。
（ everspin mram 产品介绍）
负责人更看好
MRAM在28nm上的应用，一部份原因其经济效益会更大;因为它可以只多用3个光罩来实现。此外，它还相容于CMOS电压机制，而且不需要任何的电荷泵。
虽然MRAM基本上可在线路的后端加以打造，但必须透过电晶体驱动，使其能以“自由区域”(area-free)加以建置。
Everspin目前正出货平面STT-MRAM。而接下来将会朝向垂直记忆体的发展趋势，Globalfoundries目前正为Everspin进行代工。
