Российская «Крокус Наноэлектроника» впервые приоткрыла карты по своей разработке магниторезистивной памяти со спин-трансферным переключением — той самой, которую индустрия считает главным претендентом на роль встраиваемой памяти нового поколения.
ООО «Крокус Наноэлектроника» (КНЭ) впервые опубликовала данные о ходе разработки собственной технологии энергонезависимой магниторезистивной памяти с переносом спинового момента — STT MRAM. До этого о состоянии проекта компания публично не отчитывалась.
По словам директора по разработке продуктов Алексея Хвальковского, работы над технологией идут с 2016 года. Тестирование инженерных партий пластин с экспериментальными структурами показало, что техпроцесс формирования магнитных ячеек памяти с проектными нормами 90 нм доведён до уровня, пригодного для коммерциализации.
Ключевой результат — в материалах и в выходе годных. Как отметил Хвальковский, синтезированы уникальные материалы, которые дают сразу три свойства: длительный срок сохраняемости данных, устойчивость к внешним магнитным воздействиям и низкий ток переключения. Новый техпроцесс при этом обеспечил выход годных ячеек более 95%.
Тестовый чип совместно с eVaderis
Параллельно КНЭ завершила разработку тестового чипа — он нужен, чтобы дальше доводить технологию. Партнёром выступила французская компания eVaderis, которая специализируется на IP-решениях для передовых технологий памяти, включая MRAM.
Заместитель генерального директора eVaderis Вирджиль Жаверлияк описал замысел так: создан универсальный чип памяти, задача которого — быть платформой для развития технологии в широком диапазоне размеров стэка (MTJ), а также токов и напряжений, управляющих ячейкой. Гибкая периферия чипа позволяет использовать его и для тестирования коммерческих предложений.
Иными словами, это не прототип будущего изделия, а испытательный стенд в кремнии: на одном кристалле можно перебирать разные конфигурации магнитного туннельного перехода и разные режимы управления, не запуская каждый раз новый дизайн.
Чем MRAM хороша как класс памяти
MRAM относят к технологиям памяти нового поколения. Набор её ключевых показателей делает её, по оценке разработчиков, идеальным кандидатом на роль встраиваемой памяти для интернета вещей:
энергонезависимость;
низкое энергопотребление;
высокая скорость записи и чтения;
простота и дешевизна процесса интеграции;
практически неограниченное число циклов перезаписи;
масштабируемость.
Отдельная сильная сторона — применения с повышенными требованиями к надёжности. Здесь играют почти полное отсутствие деградации со временем, крайне незначительные токи утечки и температурная стабильность.
Планы и производственная база
Заместитель генерального директора по развитию бизнеса Владимир Крупник подчеркнул, что производственные мощности КНЭ изначально оптимизированы под выпуск MRAM — это корневая технология предприятия, и прорыв в её разработке оказался сравнительно быстрым. Проектирование коммерческих продуктов MRAM ещё займёт время, но у компании есть чёткое понимание дальнейших шагов; инженерные образцы рассчитывают получить уже в 2018 году.
Сама КНЭ — первое российское производство, специализированное на завершающих циклах полупроводниковых техпроцессов (BEOL). Работает на пластинах 300 мм с технологическими нормами 65-90 нм, построено в Москве в 2015 году, оснащено передовым производственным оборудованием и способно обрабатывать до 4000 полупроводниковых пластин в месяц. Помимо внедрения инновационных технологий памяти (MRAM, RRAM) и разработки компонентов на их основе, предприятие ведёт работы по магнитным датчикам, биочипам, планарным пассивным компонентам и интерпозерам.
Партнёр по тестовому чипу, eVaderis, основана в 2014 году и стала первой в мире компанией, предложившей инновационные IP-решения для передовых технологий памяти, включая MRAM и RRAM. Компания оказывает услуги по проектированию, а также разрабатывает специализированные и высокоэффективные аппаратные блоки для построения компонентов энергонезависимой памяти нового поколения, компиляторов, логических библиотек и микропроцессорных подсистем — прокладывая путь к новым принципам проектирования.
