繼幾家代工廠公開宣布計劃在2017年年底和2018年之前投產(chǎn)磁阻式隨機(jī)存取存儲器(Magnetoresistive Random Access Memory；MRAM)后，最近一家代工廠展示了如何通過MRAM為嵌入式應(yīng)用大幅提升數(shù)據(jù)保存的能力。

　　
最近在日本舉行的“2017年國際超大集成電路(VLSI)技術(shù)、系統(tǒng)和應(yīng)用研討會”(VLSI-TSA)上，Globalfoundries在發(fā)表研究論文時討論了Everspin Technologies隨嵌入式MRAM (eMRAM)轉(zhuǎn)向22nm制程節(jié)點(diǎn)的進(jìn)展。

　　
Globalfoundries嵌入式存儲器副總裁Dave Eggleston表示，文中強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)突破是eMRAM可在攝氏260度下經(jīng)由回流焊保存數(shù)據(jù)、持續(xù)十多年維持?jǐn)z氏125度，以及在攝氏125度具有卓越讀/寫耐用性的能力。這將使eMRAM能夠用于通用微控制器(MCU)和汽車SoC。他說：“磁性層一直缺乏熱穩(wěn)定度。因此，如果數(shù)據(jù)保存的問題得以解決，就能開啟更廣泛的市場。”

　　
Eggleston表示，雖然MRAM在先前的技術(shù)節(jié)點(diǎn)展現(xiàn)了非揮發(fā)性、高可靠性以及可制造性，但在微縮至2x nm節(jié)點(diǎn)以及相容嵌入式存儲器的后段制程(BEOL)溫度時開始面臨挑戰(zhàn)。如文中所述，磁穿隧接面(magnetic tunnel junction；MTJ)堆疊和整合可在攝氏400度、60分鐘的MTJ圖案化熱預(yù)算時最佳化，并相容于CMOS BEOL制程。

　　
Eggleston表示，三家主要的代工廠都推出了采用該技術(shù)的產(chǎn)品，客戶并選擇了Globalfoundries的制程開發(fā)套件(PDK)進(jìn)行設(shè)計。主要的晶圓設(shè)備制造商從幾年前開始投入這個領(lǐng)域，因為他們認(rèn)為它具有充份的商業(yè)潛力，因此該工具可用于MTJ的沉積與蝕刻。Eggleston說：“他們已經(jīng)與像我們這樣的大型晶圓廠以及像Everspin等小型公司聯(lián)手，共同投資與開發(fā)產(chǎn)品。”

　　
同時，MCU客戶開始專注地研究如何利用MRAM強(qiáng)化其架構(gòu)。Eggleston說：“他們實現(xiàn)了更快的寫入速度，也具有更高的耐用性。”這讓他們能在以往可能使用靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)的應(yīng)用開始使用嵌入式MRAM。他指出，以電路的簡單性和制造成本來看，2x nm節(jié)點(diǎn)正是該技術(shù)的甜蜜點(diǎn)。

　　
Globalfoundries的MTJ堆疊和整合已在攝氏400度、60分鐘MTJ圖案化熱預(yù)算時最佳化，并相容于CMOS BEOL制程。

本文關(guān)鍵詞：SRAM   MCU  MRAM   Everspin

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