各大原厂看好MRAM发展

Posted 2021-03-17

MRAM是一种以电阻为存储方式结合非易失性及随机访问两种特性，可以兼做内存和硬盘的新型存储介质。写入速度可达NAND闪存的数千倍，此外，其制作工艺要求低，良品率高，可以很好的控制成本。在寿命方面，由于MRAM特殊的存储方式，产品的寿命耐久性也远超传统RAM。大规模普及仍面临挑战

毫无疑问，MRAM因其独特的存储方式在非易失性，写入速度，寿命等各方面均有优势，然而能否被广泛采用仍面临一系列挑战。

一般来讲，MRAM通常由三大部分组成：半导体基底，磁自旋隧穿结（Magnetic Tunnel Junction，MTJ）和磁发生器。产业调研报告《Emerging Memories Ramp Up》显示，MRAM在广泛推广的过程中面临的重要挑战的原因是所使用的材料和工艺和传统的CMOS制造不同。

性能寿命远超NAND，MRAM离大规模应用还有多久?传三星良率已达90%

报告称，目前，MRAM是在单独的晶圆厂作为“后端生产线”（BEOL）工艺来生产的，需要一些传统CMOS制造工艺没有使用的新设备，诸如离子束蚀刻和新的溅射靶之类。要想降低嵌入式MRAM产品的成本，其制造就需要进入CMOS晶圆厂，成为常规器件生产的一部分。

Applied Materials金属沉积产品副总裁Kevin Moraes称，在MTJ结构中，是由存储层，隧道壁垒层和参考层等互相堆叠而成。这些堆叠材料中，有些作为阻挡作用薄膜层，这些阻挡层非常薄，很容易被破坏，因此如何精准的沉积这些薄膜也十分重要。

除三星一直积极推进MRAM发展之外，英特尔也在今年上半年宣布已经做好eMRAM芯片大批量生产的准备。铠侠也相继发表多项MRAM相关专利，推动技术发展。作为MRAM领先者的EVERSPIN供应商仍致力于研发创新出新的产品提供给市场.

报道称，三星透过提升MTJ结构的均一性，以减少阻抗值与记录电流偏差，改良制程，减少会对MTJ造成不良影响的缺陷密度，实现容量和良率的提升。

此外，随着存储设备朝着高集成度方向发展，MRAM小型化发展也面临困难。

目前，以MRAM为代表的新型存储已经发展到了关键阶段，能否成为取代NAND闪存的下一代存储介质除了材料和工艺的不断完善之外，构建完善的器件技术生态系统也是十分关键的。相信在市场需求的引导以及各大厂商的推动下，存储产品一定朝着性能更高，容量更大以及成本更优的方向发展。