فناوری جدیدی برای افزایش ظرفیت تراشه حافظه و کاهش اندازه آن

محققان دانشگاه توهوکو برای نخستین بار در جهان موفق شدند فناوری جدیدی را توسعه دهند که برای قرار دادن اتصالات تونل مغناطیسی به صورت مستقیم روی سوراخ عمودی VIA، بدون آسیب به ویژگی‌های الکترومغناطیسی، به کار گرفته می‌شود.

به گزارش کلیک، VIA در یک طراحی یکپارچه مدار، سوراخی کوچکی است که باعث ایجاد یک جریان رسانا بین لایه‌های مختلف یک وسیله نیمه رسانا می‌شود.

این کشف جدید در کاهش فضای تراشه انتقال گشتاور- چرخش مغناطیسی حافظه دسترسی تصادفی (STT-MRAM) نقش مهمی خواهد شد و به تجاری سازی این تراشه کمک خواهد کرد. تیم تحقیقاتی به سرپرستی تِتسو  اندو، سرپرست بخش سیستم های الکترونیکی یکپارچه مبتکرانه (CIES)، برای کاهش هزینه‌های تولیدی تراشه حافظه‌ها و قابل رقابت کردن آن‌ها با دیگر حافظه‌های نیمه رسانای قدیمی مانند حافظه‌های دسترسی تصادفی پویا (DRAM)، اندازه تراشه‌ها را کاهش داده‌اند.

به دلیل اینکه اتصال تونل‌های مغناطیسی (تونلی متشکل از دو فرومغناطیس که توسط یک عایق از یکدیگر جدا شده‌اند) از خصوصیات مغناطیسی استفاده می‌کنند، کیفیت سطح بین اتصال تونل مغناطیسی بسیار مهم است، در صورتی که فضای سطح یک دست و صاف نباشد، خصوصیات الکترومغناطیسی اتصال تونل مغناطیسی تنزل پیدا خواهد کرد. به همین دلیل تا کنون از قرار دادن اتصال تونل مغناطیسی بر روی سوراخ‌های VIA به صورت مستقیم در چرخش مغناطیسی حافظه دسترسی تصادفی اجتناب شده است؛ با این حال این کار باعث افزایش اندازه حافظه می‌شود.

گروه اندو برای جلوگیری از تداخل بین اتصال تونل مغناطیس و الکترود آن که در سطح پایین‌تری قرار داد، فناوری خاصی را برای فرایند صیقل توسعه داده‌اند. تاثیرگزاری این فناوری با انجام آزمایشی که در آن از تراشه‌ آزمایشی اتصال تونل مغناطیسی استفاده شد، مورد بررسی قرار گرفت.

برای آزمایش بیشتر این فناوری یک STT-MRAM دو مگاببتی که فناوری جدید را یکپارچه ساخته است، برای ایجاد فضای مورد نیاز مدارهای ادغام شده طراحی شده است که شامل یک میلیون اتصال تونل مغناطیسی می‌شود.

تراشه‌ آزمایشی موفق شد بیت حافظه را در مقایسه با STT-MRAM استاندارد تا ۷۰ هفتاد افزایش دهد و فضای حافظه را تا ۳۰ درصد کاهش دهد. اندو گفت. این فناوری برای کاهش اندازه تراشه MRAM بسیار کارآمد است.

سیستم الکترونیکی یکپارچه مبتکرانه فناوری‌های مربوط به مواد، روند،  مدار و آزمایش را در سیستم‌های الکترونیکی یکپارچه ادغام می‌کند. توسعه فناوری‌هایی با عملکرد بالا و مصرف انرژی کم برای جامعه‌ای با بهره وری انرژی بالاتر، کانون توجه این مرکز است.

منبع: .sciencedaily

یک دیدگاه