Subject   : PRAM(Phase Chanege RAM)

カテゴリー  : 半導体 


 PRAM(Phase Chanege RAM)
 PRAM(Phase Chanege RAM)は、相変化によって抵抗値が変わることを利用してビットを記録します。

 PRAMとReRAMは信号比が高く、セル・サイズが小さい点で優れています。
信号比が高いほど大容量化した場合の誤読み出しが減り、多値化技術を適用しやすい。微細化に伴う問題点が大きい技術は大容量化には向かない。繰り返し書き込み回数はDRAMとNANDの2つが指標となり、中間の値は用途が見いだしにくい。書き込み時間は、DRAMの10nsが目標となる。セル・サイズは多値化技術を使わない場合、4F2以下にはならない。なお、F(Feature Size)とは加工寸法の値である。CMOSとの適合性がない技術は適合性がある技術に比べて製造が不利になる。
PRAMの長所は、微細化が可能で、信号比が大きく取れることだ。つまり大容量化に適し、読み出し時の信頼性が高い。

上部電極と下部電極の間にGeSbTe(ゲルマニウム・アンチモン・テルル)などの相変化材料をはさみ込んだ構造を採る。GeSbTeの結晶状態によって垂直方向の抵抗値が変化する。

米Ovonyx社によって素子の開発が始まり、相変化材料に適するカルコゲナイド膜、すなわち3元系合金であるGeSbTe(ゲルマニウム・アンチモン・テルル)が2000年以降に開発された後、急速に開発が進んだ。その後、米Intel社とスイスSTMicroelectronics社による開発(両社が設立したスイスNumonyx社に継承)のほか、韓国Samsung Electronics社、エルピーダメモリ、米IBM社とドイツInfineon Technologies社、日立製作所とルネサス テクノロジなど各社による開発が続いている。現時点ではPRAMを用いたメモリーやLSIはサンプル出荷の段階にとどまり、量産はされていない。
PRAMの問題点は、書き換え回数に制限があることだ。素子の内部に電流を流し、結晶構造自体を変化させるため、書き換えを繰り返すと信号比が次第に小さくなってメモリーとして機能しなくなる。書き換え可能回数は1012回で、不揮発メモリーとしてMRAMに次いで多いが SSDがPRAMの用途として突破口になり得る
 ⇒ 次世代不揮発メモリー

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