應用材料寫半導體「新劇本」 為MRAM量產助攻

▲應用材料新Endura Clover MRAM PVD系統。（圖／業者提供）

記者周康玉／台北報導

迎接人工智慧、大數據世代，半導體材料大廠應用材料從硬體著手，運用五大技術，推出能讓磁阻式隨機存取記憶體（MRAM）、可變電阻式記憶體（ReRAM）、相變化記憶體（PCRAM）等新型記憶體量產的新平台，寫下半導體產業「全新劇本」（New Playbook）。

這個新平台名為新Endura Clover MRAM PVD系統，是業界首款具備量產價值的MRAM平台。

研究指出，以統合式MRAM解決方案取代微控制器中的eFlash和 SRAM，可節省高達90%的功耗。且採用單一電晶體MRAM取代六個電晶體的SRAM，可實現更高的位元密度和更小的晶片尺寸。這些功耗與面積成本優勢使得MRAM成為邊緣裝置的理想選擇。

此外，相較於傳統的NAND，PCRAM或ReRAM的儲存級記憶體更可提供超過10倍以上的存取速度，使這些記憶體成為雲端資料的首選。

應用材料半導體事業群金屬沉積產品處產品經理周春明表示，由於目前新的記憶體要量產仍有挑戰，須在設備技術上有所突破，才能實現全面生產。因此，應用材料透過新的晶片架構（類似Google TPU）、新3D技術、微縮新方法、先進封裝等五大項目，來實現這個全新劇本。

周春明表示，MRAM是一種非常複雜的薄膜多層堆疊，由10多種不同材料、超過30層以上的薄膜與堆疊組成。因此應用材料推出全新整合式材料解決方案，採用MRAM的Clover PVD、PCRAM和ReRAM的ImpulsePVD，以及內建量測功能，支援這些裝置的量產製程。

新Endura Clover MRAM PVD系統已經有至少8個大客戶，包含邏輯廠、記憶體廠，其中，有5個客戶用在MRAM，8個客戶用在PCRAM/ReRAM，目前率先被採用的領域為航太、軍事；未來看好更擴大至物聯網、車用，以及更進一步往穿戴裝置、智慧手機等。

應用材料技術處長邱興邦表示，因製程繁複，現階段用此設備製造晶圓，一個小時僅能產出3-4片，量少但質精，然而依據不同客戶需求，調整或優化製程，未來一小時將會有達到10-20片晶圓的產能，並且看好5年內，就會有客戶達到量產。

▼應用材料半導體事業群金屬沉積產品處產品經理周春明。（圖／業者提供）