MRAM独特功能替换现有内存


在所有常年兴起的记忆中,MRAM似乎最有可能濒临大规模,广泛采用。这是否会很快发生取决于制造的进步和支持分立和嵌入式MRAM器件技术的生态系统。

MRAM以及PCRAM和ReRAM已经达到了一个临界点,在更多应用中它比以往任何时候都有意义。然而,从工艺和材料角度来看,它的确面临着一系列制造挑战,因为它使用的材料和工艺与传统CMOS制造不同。

目前MRAM是在单独的工厂中作为[线的后端](BEOL)工艺制造的。需要传统的CMOS制造中不使用的新设备,例如离子束蚀刻和新的溅射靶。为了降低嵌入式MRAM产品的成本,制造需要进入CMOS晶圆厂,并成为常规设备制造的一部分。

除了将MRAM进一步整合到制造链中之外,与其他半导体制造工艺一样,质量控制和良率提高将是一个持续的挑战和机遇,而且事实是所有大型半导体代工厂都已将MRAM存储器作为一种选择。嵌入式产品意义重大。通过将MRAM集成到其嵌入式产品中,并将MRAM大量应用于常规设备制造中,将解决产量和质量问题,并且用于MRAM生产的独特工具将变得更加普遍,并将更多地嵌入到代工生产中。这将降低成本并提高可用性。

Applied Materials专门解决MRAM所特有的挑战,包括对新型材料的需求。它已将Endura平台从单一处理系统发展为集成处理系统,并将其作为包括MRAM在内的新兴存储器的材料工程基础的一部分。

MRAM的最大制造挑战与堆栈的复杂性和所需的层数(超过30层)有关。之所以如此复杂,是因为这些层有多种用途。从根本上说,MRAM基本上由狭小的磁铁组成,因此需要能够保持一定方向(包括底部参考层)不受任何外部磁场影响的磁性材料。


该堆栈还有很多实质性方面,有几层用作阻挡层或种子层,然后是制造隧道结所固有的非常薄的MgO层,这是MRAM堆栈的核心。由于这个障碍非常薄,因此存在容易被破坏的风险。它需要许多层,许多材料的能力。需要具有这样的精度,以便可以准确沉积正确的厚度。

因为沉积质量对MRAM器件本身的性能至关重要,而且总的来说,代工厂已经创建了工具集。使MRAM投入生产。这有助于创建一个环境,使公司可以开始专门设计用于人工智能和物联网(IoT)应用程序的MRAM设备,而持久性,电源门控和电源管理至关重要。 MRAM在此具有一些独特的功能。

它的功能可能导致MRAM替换现有的内存(例如sram)或一起创建新的用例。寻求使MRAM尽可能类似于SRAM,因为它提供了相同的价值主张,但在相同的占用空间内具有三到四倍的内存,而不会带来SRAM带来的任何泄漏。尽管持续提炼材料很重要,但自旋存储器正在采用一种适用于任何磁性隧道结的电路级方法,这使其能够在耐久性方面提高多个数量级,从而提高了性能。 


作者:宇芯电子,发布于:2020/07/30
原文:https://www.cnblogs.com/wridy/p/13404315.html