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多層配線工程に記憶素子を埋め込む不揮発性メモリ技術（前編）：福田昭のストレージ通信（99）STが語る車載用埋め込み不揮発性メモリ（12）（2/2 ページ）

» 2018年04月20日 11時30分公開

[福田昭，EE Times Japan]

多層配線工程に記憶素子を埋め込むことの利点

　そこで、28nm以降の微細化に追随可能な埋め込み不揮発性メモリ技術として期待されているのが、多層配線工程に記憶素子を埋め込むタイプの不揮発性メモリ技術である。記憶素子は、上部電極、記憶層、下部電極で構成される。実際には、記憶層は複数の薄膜層で構成されていたり、上部および下部電極と多層配線の間に電気抵抗を下げるための薄膜層が追加されていたりする。

　メモリセルは、ロジックとほぼ同じ1個のMOSFET（セル選択用トランジスタ）と、1個の記憶素子で構成する。MOSFETはロジックと同じ程度に微細化できるし、トランジスタのプロセスには変更が加わらない。したがって埋め込みフラッシュメモリに比べると、ロジックに容易に埋め込める。

　また埋め込みフラッシュメモリでは製造用マスクの追加が20枚前後に及ぶのに対し、多層配線に記憶素子を埋め込む不揮発性メモリでは、最も少ない場合だと追加のマスクは3枚で済む。多くても10枚程度である。このため、ロジックに対する追加コストも埋め込みフラッシュメモリに比べて減らすことが期待できる。

　後編では、多層配線に記憶素子を埋め込むタイプの不揮発性メモリ技術の具体的な姿を解説していく。

（後編に続く）

車載用埋め込みフラッシュメモリ技術のまとめ
今回は、本シリーズで、これまで述べてきた車載用埋め込みフラッシュメモリ技術を総括する。
ルネサス 100MBのフラッシュマイコン実現にメド
ルネサスエレクトロニクスは2017年12月6日、16nm／14nmプロセス世代以降のフラッシュメモリ内蔵マイコンの実現に向けて、フィン構造の混載フラッシュメモリの大規模動作に成功したと発表した。これにより、次世代マイコンにおいて、100Mバイト超の大容量フラッシュメモリの内蔵化に向けたメドを得ることができたという。
SRAM同様、自由に配置できる混載フラッシュ
不揮発メモリIPを手掛ける国内ベンチャー企業が、LSIのどこにでも配置できる新たな混載フラッシュメモリ技術を開発した。通常のCMOSプロセスに3～4枚のマスクを追加するだけで実現できるといい、2016年中の量産対応を目指す。
車載用マイコンへの要求仕様
車載用マイコンに対する要求仕様は、かなり厳しい。車載用マイコンが内蔵する不揮発性メモリについても同様だ。今回は、これらの要求仕様について説明する。
電気通信と光通信の境界
データセンターで信号伝送を担うのは、銅ケーブル（電気通信）と光ファイバーケーブル（光ファイバー通信）だ。今回は、この2つにおける通信速度と通信距離の関係や、光ネットワークの帯域を向上する上で鍵となる技術を解説する。
半導体メモリのチップとパッケージとシリコンダイ（前編）
「チップ」「デバイス」という単語から想像するイメージは、業界やコミュニティーによってずれがある。では、どのようなずれがあり、なぜ、ずれが生じたのだろうか。