工作溫度橫跨 400 度！工研院 VLSI 發表世界頂尖「磁性記憶體」技術

工研院今日宣布，一方面與晶圓製造龍頭台積電合作開發世界前瞻的自旋軌道扭矩磁性記憶體（Spin Orbit Torque Magnetoresistive Random Access Memory，SOT-MRAM）陣列晶片，另一方面攜手陽明交大研發出工作溫度橫跨近 400 度的新興磁性記憶體技術。

工研院表示，這項新興磁性記憶體技術，已在全球半導體領域頂尖「超大型積體技術及電路國際會議」（Symposium on VLSI Technology and Circuits）發表相關論文，可望加速產業躋身下世代記憶體技術領先群。

經濟部技術處指出，製程微縮是在半導體先進製程的重要趨勢，其中磁阻式隨機存取記憶體（MRAM）具有可微縮至 22 奈米以下的潛力，並擁有高讀寫速度、低耗電，斷電後仍可保持資料特性，特別適用於嵌入式記憶體的新興領域。

工研院電子與光電系統所所長張世杰表示，MRAM 有媲美靜態隨機存取記憶體（Static Random Access Memory；SRAM）的寫入、讀取速度，兼具快閃記憶體非揮發性，近年來已成為半導體先進製程、下世代記憶體與運算的新星。

張世杰指出，記憶體若在高寫入速度的前提下，使用的電壓電流越小，代表效率越高，工研院攜手台積電共同發表具備高寫入效率與低寫入電壓 SOT-MRAM 技術，並達成 0.4 奈秒高速寫入、7 兆次讀寫的高耐受度，

張世杰分享，這比歐洲最大的半導體研究機構比利時微電子研究中心（Interuniversity Microelectronics Centre，imec）多 100 倍，還有超過 10 年資料儲存能力等特性，未來可整合成先進製程嵌入式記憶體，應用在 AI 人工智慧、車用電子、高效能運算晶片等領域具有極佳的前景。

另一方面，工研院與陽明交大今年也在 VLSI 共同發表新興磁性記憶體的高效能運作技術，優化自旋轉移矩磁性記憶體（Spin-Transfer-Torque MRAM，STT-MRAM）的多層膜與元件，提高寫入速度、縮短延遲、降低寫入電流與增高使用次數等特色。

工研院指出，新興磁性記憶體在 127 度到零下 269 度範圍內，具有穩定、高效能的資料存取能力，工作溫度橫跨近 400 度的多功能磁性記憶體是首次被實驗驗證，未來在量子電腦、航太領域等前瞻應用與產業上潛力強大。

（首圖來源：工研院）