바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji의 회장] (이하 "AIST"라고 불리는) Spintronics Research Center [Research Center Director Yuasa Shinji] Metal Spintronics 팀 Yakushiji Kei 리서치 팀의 책임자는 차세대 메모리 장치입니다스핀 토크 쓰기 유형 자기 랜덤 액세스 메모리 (온라인 바카라 사이트-MRAM)Perormal Magnetization Tunnel Magnetoresistance (TMR) 요소메모리 안정성이전보다 두 배나 향상되었습니다
수직 자기 자화 화 된 TMR 요소는 정보 및 스토리지 계층 정보를 결정하기위한 기준 인 정보를 저장하는 "스토리지 레이어"로 구성되며, 저장형 층은 저장된 정보를 잃지 않는 강력한 (저장 안정성)가 필요합니다 이번에 개발 된 수직 자석화 된 TMR 장치에서, 이리 디움 층과 극도로 얇은 코발트 층으로 구성된 인터페이스 구조가 메모리 층의 일부로 사용되어 이전 모델의 두 배에 의해 메모리 안정성을 향상시킨다 기존의 반도체 메모리 (DRAM)를 대체하려면 20 나노 미터 미만의 장치 크기가 필요하지만,이 결과로는 19 nm의 요소 크기와 매우 높은 통합 온라인 바카라 사이트-MRAM이 실현 될 것으로 예상되며, 데이터 저장 및 모바일 장치와 같은 상용화에 적용될 것으로 예상됩니다
또한이 결과는 거의Applied Physics Express의 온라인 버전에 게시되었습니다
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스토리지 층 안정성과 수직 자석화 된 TMR 요소 크기의 제조 사이의 관계
이번에 개발 된 새로운 메모리 계층은 이전 모델에 비해 메모리 계층 안정성 지수를 두 배로 늘려서 19 nm 크기를 가질 수있었습니다 |
TMR 요소를 기반으로 한 온라인 바카라 사이트-MRAM은 비 휘발성, 고속 및 고속 재 작성 저항과 같은 기능을 가지고 있으며, 비 휘발성 특성은 메모리를 유지하기위한 전력이 필요하지 않기 때문에 새로운 세대 에너지 절약 보편적 메모리로서의 관심을 끌고 있습니다 수직 자화 화 된 TMR 요소를 기반으로 한 온라인 바카라 사이트-MRAM의 높은 잠재력은 국내 및 국제적으로 널리 입증되었으며 기술 개발은 현재 장치 애플리케이션을 실현하기 위해 적극적으로 수행되고 있습니다 장치로서, 비 휘발성 특성을 사용하고 스토리지를 결합하는 주변 메모리 및 기존의 반도체 메모리 (DRAM)를 능가하는 대용량 기본 메모리 그러나 온라인 바카라 사이트-MRAM의 경우 요소 크기가 작을수록 메모리 안정성을 보장하기가 더 어려워집니다 현재 일본과 해외의 주류로 간주되는 수직 자화 화 된 TMR 요소의 구조 및 재료는 30 nm 크기로 메모리 안정성을 고원하여 20nm 미만의 DRAM 크기를 대체하기가 어렵습니다
AIST는 대용량 온라인 바카라 사이트-MRAM을 실현하는 핵심 기술인 고성능 수직 자화 화 된 TMR 요소를 연구하고 개발하고 있습니다 2008 년 수직 자화 화 된 TMR 요소를 기반으로 한 세계 최초의 성공적인 성공적인 프로토 타입으로 Toshiba Co, Ltd와 협력하여 국내 및 국제적 사용을 선도하는 온라인 바카라 사이트-MRAM을 개발하고 있습니다 현재, 우리는 DRAM 교체를위한 온라인 바카라 사이트-MRAM을 적극적으로 개발하고 있으며, 이는 더 높은 영향을 미치며 메모리 요소의 크기가 약 30 nm로 줄어들고 있으며 현재 더 많은 영향력있는 응용 프로그램을 개발하고 있습니다 그러나, 현재의 주류 수직 자화 화 된 TMR 요소의 구조 및 재료는 30 nm 크기의 경계에서 메모리 안정성의 고원을 갖는다 따라서 우리는 새로운 구조와 재료를 사용하여 메모리 안정성을 향상시키기 위해 연구 개발을 계속하기로 결정했습니다
이 연구 개발은 전략적 창의적 연구 프로모션 프로젝트 (Sakigake) "새로운 재료 과학 및 요소 전략"(Research General : Hosono Hideo) Research Topic "Moneatomic Layer Design을 사용한 희귀 금속 초고속 자기 이방성 박막의 개발"(주요 연구원 : Yakushiji Kei)에 의해 지원되었습니다
이번에는 이리듐 박막과 울트라 얇은 코발트 박막이 메모리 층에 도입되었습니다 지금까지 이리듐 박막과 코발트 박막이 겹치면 두 필름이 쉽게 혼합되는 경향이 있습니다 박막 증착 조건을 포함하는 필름 형성 기술을 개발함으로써, 원자 수준에서의 혼합을 억제하고, 매우 날카로운 계면이 형성되었다 무화과 도 1은 실제로 형성된 박막 구조의 전자 현미경 이미지를 보여준다 이리듐 박막에 형성된 코발트 박막의 두께는 단지 1 nm이다
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| 그림 1 이리듐 박막의 전자 미세한 이미지와 그 위에 형성된 울트라 얇은 코발트 박막의 단면 |
그림 2는 이번에 개발 된 전체 수직 자성화 된 TMR 요소의 박막 구조를 보여줍니다 날카로운 인터페이스와 울트라 얇은 코발트 박막을 갖는 이리듐 박막이 장치의 바닥에 형성되며 각 박막은 필름 위에 적층됩니다 메모리 층은 노란색으로 둘러싸인 코발트 (CO)/텅스텐 (W)/철 붕소 (Fe-B)의 3 층으로 구성되며,이 통합 메모리 층은 궁극적으로 온라인 바카라 사이트-MRAM의 메모리로 기능합니다 Iridium 박막 및 울트라 얇은 코발트 박막과 같이 이전 수직 자화 화 된 TMR 요소에서 사용되지 않은 재료 및 구조를 사용하는 경우, 기존의 수직 자화 화 된 TMR 요소가 보유하는 다양한 특성을 잃지 않고 새로운 성능을 추가해야합니다 이것은 또한이 요소에서 강조되며,도 2에 도시 된 바와 같이, 텅스텐은 코발트 박막에 삽입되어 기존의 수직 자화 화 된 TMR 요소만큼 낮다요소 저항 (RA) 값높음Magnetoresistance (MR) 비율와 호환됩니다 메모리 안정성은 메모리 계층의 "볼륨"및 "이방성 에너지"의 제품을 결정합니다 이 장치에서, 이방성 에너지는 이전보다 약 두 배나 증가하고 메모리 층의 부피를 변경하지 않고 메모리 안정성이 두 배나 향상됩니다 이 특성은 19 nm 크기의 온라인 바카라 사이트-mram을 달성 할 수 있습니다 또한 20 nm 미만의 장치 크기에 필요합니다낮은 요소 저항의 특성을 충족시킵니다 이것은 대용량 온라인 바카라 사이트-mrams의 실제 발달을 크게 가속화 할 것으로 예상됩니다
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| 그림 2 수직 자화 화 된 TMR 요소의 회로도 단면 구조가 이번에 개발되었습니다 |
이번에 개발 된 필름 형성 기술은 다른 재료 및 결정 방향을 갖는 수직 자화 화 필름 층에 적용될 수 있으며 광범위한 응용 분야를 갖는다 앞으로, 우리는 더 높은 메모리 안정성 ( "스토리지 층 안정성의 관계 다이어그램 및 제조 될 수있는 수직 자화 화 된 TMR 요소의 크기")의 수직 축에서 더 높은 메모리 안정성을 달성하기 위해 노력하고,이 기술을 사용하여 대용량 온라인 바카라 사이트-MRAM의 대량 생산 기술을 설정하는 것을 목표로합니다