在第64屆國際電子器件會議(IEDM)上，全球兩大半導(dǎo)體巨頭展示了嵌入式MRAM在邏輯芯片制造工藝中的新技術(shù)。MRAM(Magnetic Random Access Memory)，它是一種非易失性的磁性隨機(jī)存儲器。擁有靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM)的高速讀取寫入能力，以及動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)的高集成度，而且基本上可以無限次地重復(fù)寫入。
英特爾(Intel)在其22 FFL工藝中描述了STT-MRAM(基于MRAM的自旋轉(zhuǎn)移力矩)非易失性存儲器的關(guān)鍵特性。英特爾稱其為“首款基于FinFET的MRAM技術(shù)”。
這項技可以理解為一個“生產(chǎn)準(zhǔn)備就緒”的階段，英特爾也沒有向任何代工客戶透露該流程信息，但從多個消息源來看，目前正在運輸出貨的商品已經(jīng)采用了這項技術(shù)。
與此同時，三星(Samsung)在28nm FDSOI平臺上描述了STT-MRAM。在可擴(kuò)展性、形狀依賴性、磁性可擴(kuò)展性等方面來衡量，STT-MRAM目前被認(rèn)為是最好的MRAM技術(shù)。
MRAM技術(shù)自20世紀(jì)90年代以來一直在發(fā)展，但尚未取得廣泛的商業(yè)成功。三星研發(fā)中心首席工程師，公司IEDM論文的主要作者Yoon Jong Song表示：“我認(rèn)為現(xiàn)在是時候，該展示一下我們在制造化和商業(yè)化方面的成果了。”
隨著行業(yè)向更小的節(jié)點轉(zhuǎn)變，在技術(shù)上面臨著嚴(yán)峻的可擴(kuò)展性挑戰(zhàn)。MRAM除了被視為能夠取代傳統(tǒng)存儲器芯片DRAM和NAND的候選者，還被視為一項充滿吸引力的嵌入式技術(shù)，可以替代閃存和嵌入式SRAM。
因為它具有快速讀取寫入時間，高耐用性和強(qiáng)保留性。嵌入式MRAM被認(rèn)為特別適用于例如物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備之類的應(yīng)用。
電子顯微鏡圖像顯示了MTJ陣列的橫截面，該陣列嵌入在英特爾22nm FinFET邏輯工藝中的金屬2和金屬4之間。(source:IEDM/Intel)
隨著制造成本下降以及其他存儲器技術(shù)面臨可擴(kuò)展性挑戰(zhàn)，嵌入式MRAM正在獲得更多考慮。“重要的是，隨著新工藝技術(shù)的發(fā)展，SRAM單元的尺寸不會隨著剩余的工藝而縮小，從這點來看，MRAM變得越來越有吸引力，”Handy說。
在其論文中，英特爾表示其嵌入式MRAM技術(shù)可在200攝氏度下實現(xiàn)長達(dá)10年的記憶期，并可在超過106個開關(guān)周期內(nèi)實現(xiàn)持久性。該技術(shù)使用216mm×225mm 1T-1R存儲單元。
與此同時，三星也稱其8Mb MRAM的續(xù)航能力為106次，記憶期為10年。
Song表示，三星技術(shù)最初將用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。他說，在將其用于汽車和工業(yè)應(yīng)用之前，可靠性必須提高。“我們已成功將技術(shù)從實驗室轉(zhuǎn)移到工廠，并將在不久的將來將其推向市場”。
