MRAM研發(fā)的挑戰(zhàn)一直都是良率和微縮。良率的提升除了晶圓廠各自在制程上的努力之外，機(jī)器設(shè)備廠商也出力甚多，這是幾家大機(jī)器設(shè)備廠商先后投入這即將興起設(shè)備市場(chǎng)良性競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。MRAM相關(guān)制程主要有磁性材料的蝕刻與濺鍍兩種設(shè)備，最近新機(jī)型的濺鍍?cè)O(shè)備表現(xiàn)令人驚艷，這將有助于晶圓廠MRAM制造良率的提升。
 
微縮的進(jìn)展來(lái)自于材料和制程的進(jìn)步：MRAM中記憶單元MTJ (Magnetic Tunnel Junction；磁性穿隧結(jié))中磁性材料的PMA (Perpendicular Magnetic Anisotropy；垂直磁各向異性)加大了3倍。用白話來(lái)說(shuō)，磁鐵的磁性變強(qiáng)了，因此用較小的磁鐵，其磁矩也足以抵抗熱擾動(dòng)，長(zhǎng)久保存資料，所以MTJ可以變小。
 
但是目前MRAM微縮的瓶頸不在于MTJ，而是在于晶體管。主要原因是翻轉(zhuǎn)MTJ中磁矩的效率都有待改進(jìn)－不管是以前用電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)翻轉(zhuǎn)磁矩，或者是目前的STT (Spin Transfer Torque；自旋移轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩)。翻轉(zhuǎn)磁矩要有足夠大的寫(xiě)入電流，晶體管就要夠大。但是由于上述PMA的改善，MTJ可以縮小，要翻轉(zhuǎn)它的磁矩所需的電流下降，晶體管可以再微縮，功耗也下降了，寫(xiě)入速度變快。以前MRAM中的資料如果要維持10年，MTJ的直徑必須在30nm以上?，F(xiàn)在有PMA的長(zhǎng)進(jìn)，三星預(yù)計(jì)2020年MRAM達(dá)到16nm是充分可能的。
 
MRAM如果當(dāng)成單獨(dú)(stand-alone)存儲(chǔ)器，它只是存儲(chǔ)器的一種，而且價(jià)格暫時(shí)還壓不下來(lái)，只能在特定利基市場(chǎng)應(yīng)用。如果應(yīng)用在嵌入式存儲(chǔ)器，它幾乎是不可或缺的。
 
MRAM中記憶單元MTJ 由多層的磁性、氧化物、金屬等薄膜所構(gòu)成，這些薄膜有些只有幾個(gè)分子厚。MTJ的特殊性質(zhì)PMA 產(chǎn)生記憶單元所需磁矩的物理特性－則是由磁性薄膜與氧化層的界面效應(yīng)所決定。MTJ的元件表現(xiàn)深受薄膜質(zhì)量所影響，所以濺鍍?cè)O(shè)備性能的提升將有助于晶圓廠MRAM制造良率的改善。

而作為MRAM領(lǐng)先的EVERSPIN供應(yīng)商，其市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域涉及數(shù)據(jù)持久性和完整性，低延遲和安全性至關(guān)重要。Everspin在數(shù)據(jù)中心，云存儲(chǔ)，能源，工業(yè)，汽車(chē)和運(yùn)輸市場(chǎng)中部署了超過(guò)1.2億個(gè)MRAM和STT-MRAM產(chǎn)品，為全球MRAM用戶奠定了最強(qiáng)大，增長(zhǎng)最快的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：MRAM