東北大,スピンを用いたメモリチップを試作

東北大学の研究グループは,スピン軌道トルク型磁気トンネル接合(SOT-MTJ)素子とSi-CMOS技術を組み合わせた集積回路技術を用いて,高速なデータの読み書きを可能とするデュアルポート型SOT-MRAMチップを試作し,その動作実証に初めて成功した(ニュースリリース)。

半導体メモリでは,トランジスタの微細化に伴い,待機電力の増大が課題になっており,この問題を解決するために,スピントロニクス技術を使った不揮発性メモリに注目が集まっている。

今回,研究グループは,スピントロニクス技術とCMOS技術の融合により,スピン軌道トルク型磁気トンネル接合(SOT-MTJ)素子を用いた不揮発メモリ(SOT-MRAM)チップの試作・実証に初めて成功した。

また,スピントロニクス技術を用いた不揮発メモリチップとしては初となるデュアルポート動作(読み書き同時処理)の実装に成功し,無磁場環境下における高速動作(60MHz書込み,90MHz読出し)を達成した。

この成果は,研究グループが研究開発したSOT-MRAMセルアレイの高速動作を実現する回路技術と,SOT-MRAMにかかる材料・セル技術とその300mmプロセス集積化・製造技術を融合させるたことで達成されたもの。

この不揮発性メモリ技術は,ICT社会基盤のパラダイムシフトをもたらし,Society5.0を実現するための基盤技術として期待されるとしている。

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