工研院成功研發更快、更穩、不失憶的新世代記憶體SOT MRAM
物聯網將實體世界資訊數位化,使用可快速讀寫、低耗電、斷電不會遺失資料的MRAM(磁阻式隨機存取記憶體),發展已有10多年,工研院針對缺點,研發更快、更穩、不失憶的新世代記憶體SOT MRAM(自旋霍爾式MRAM),
為台灣廠商進入新世代記憶體鋪下康莊大道。
工研院電光所組長許世玄指出,MRAM的讀寫速度是毫微秒等級,比大家所熟知的Flash(快閃記憶體),速度快了1千倍,目前已成記億體界的共主,但有個重大缺點有待克服。
許世玄形容MRAM的結構像三明治,兩層磁性材料中間,夾上一層厚度只有0.3-0.7奈米的超薄絕緣層,在元件進行讀寫過程中,電流都會從絕緣層通過,因此每一次讀寫都會造成絕緣層的小破壞,久而久之影響MRAM的壽命。
工研院2002年即進行MRAM相關研發,為解決上述問題,在經濟部技術處科技專案支持下,2014年起投入下一世代SOT MRAM(自旋霍爾式MRAM)的研發。
研發團隊大膽將原本採垂直式的MRAM技術,改換成水平式,在SO TMRAM研發過程中,面臨不少挑戰,像元件中有金屬薄層,製程很難控制,蝕刻位置一旦有錯,整個晶片就報銷了。
研發團隊因此在元件架構設計上花費心思,困難蝕刻點避免擺放元件,即使蝕刻過程出現誤差,也不會影響良率,順利開發的SOT MRAM在寫入資料時,電流不會經過絕緣層,少了主要耗損因素,可靠度因此大幅提高。
工研院經過4年努力,取得SOT MRAM結構設計的專利,並建立出SOT MRAM元件製程平台、設計平台,並以8吋標準晶圓製程做出雛形技術,讓廠商可在不需更換製程設備下,就能量產SOT MRAM,大大降低產業進入門檻,更為未來台廠進入新世代記憶體鋪下康莊大道。
(中時 )
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