東芝がGビット級のスピン注入型MRAMの基盤技術を確立、書き込み電流の低減とMR比の向上を両立

日経エレクトロニクス

2011.07.04

　東芝は、Gビット級のスピン注入磁化反転型MRAM（STT-MRAM：spin torque transfer RAM）を実現するための基盤技術となる、垂直磁化方式の特性の優れたMTJ（磁性トンネル接合）素子を開発した。データ書き込み電力を決める書き換え電流密度を従来比1/6の5×10⁵Acm^-2に低減したことに加えて、データ読み出し余裕度を決めるMR（磁気抵抗）比を従来の15％から200％へ大幅に改善した。同社は「今回の成果をベースに、従来の要素技術開発から製品開発へ踏み出す」（東芝研究開発センターデバイスプロセス開発センター技監の與田博明氏）としており、Gビット級のSTT-MRAMを今後3～4年以内に製品化したい考えだ。書き換えや読み出しの頻度が高いランダム・アクセス・データ向けの不揮発性メモリとしての用途を想定する。具体的には、HDD/SSDのキャッシュ・メモリや、スマートフォンやノート型パソコンなどの携帯端末でDRAM/低中速SRAMの一部を置き換える用途を狙うという。各種機器のメイン・メモリやキャッシュ・メモリをSTT-MRAMに置き換えることで「ノーマリー・オフ動作を実現できる」（同氏）。