【年末/IT】半導体メモリ、この1年　迫る微細化限界を前に新メモリの開発が加速　3次元化　Si貫通ビア　STT-MRAM

【専門記者が振り返る】半導体メモリ、この1年――迫る微細化限界を前に新メモリの開発が加速

http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20111220/202842/fig2-1.jpg
東芝が2011年7月に竣工した新製造棟「Fab5」。ポストNANDフラッシュ・メモリの旗艦工場とする計画だ。

　2011年の半導体メモリ業界では、既存メモリの微細化限界後を見据えた新メモリ技術が
話題をさらった。ポストNANDフラッシュ・メモリ世代に向けた3次元NANDフラッシュ・メモリや、
DRAMの代替を狙うスピン注入磁化反転型MRAM（STT-MRAM）などである。2013〜
2014年の実用化を見据えたこれらの技術の開発が、2012年には佳境を迎えそうだ。

　2011年、NANDフラッシュ・メモリでは微細化競争が1Xnm世代に突入した。先陣を切った
のは東芝である。同年7月に19nm世代品の量産を開始した（Tech-On!関連記事1）。これ
とほぼ同じ技術世代に当たる2Xnm世代品の量産を同年9月に韓国Samsung Electronics
社が開始し（同2）、同年12月には米Micron Technology社と米Intel社の連合が20nm世代
品の量産を始めた（同3）。韓国Hynix Semiconductor社も、20nm世代品の量産を立ち上げ
中である。

　NANDフラッシュ・メモリの微細化はどこまで続くのか。この問いに対して踏み込んだ発言を
したのが、東芝 代表執行役社長の佐々木則夫氏である。2011年5月24日に開催した経営
方針説明会において、「19nmの次の1Ynm、さらにその先の1Znmぐらいまではほぼメドが付いて
いる。ただし、その後は定かではない」と語った（Tech-On!関連記事4）。同氏の見方は、メモリ・
メーカー各社にほぼ共通するとみられる。すなわち、2013年ごろに各社が量産を始める1Znm
世代で、NANDフラッシュ・メモリの微細化は終焉を迎えるとの見方が強まっている。

　この技術限界を乗り越えるために、各社がここに来て開発を加速させているのが、メモリ・セルを
3次元方向に多段積層して大容量化と低コスト化を実現する、3次元NANDフラッシュ・メモリ
である。東芝が開発を進める「BiCS（Bit Cost Scalable）」や、Samsung社が手掛ける「TCAT
（Terabit Cell Array Transistor）」などの技術候補がある。東芝は2011年7月に催したNAND
フラッシュ・メモリの新製造棟の竣工式において、2013年をメドに3次元NANDフラッシュ・メモリの
量産を開始する意向を明らかにした（Tech-On!関連記事5）。“ヨコからタテへ”という技術進化
のパラダイムシフトが、NANDフラッシュ・メモリでは2013年ごろに始まる見通しである。

　DRAMでは、Samsung社が業界に先駆けて2011年9月に2Xnm世代品の量産を開始した。
エルピーダメモリも同じ時期に25nm世代品を発表、同年12月から量産を始めると宣言した
（Tech-On!関連記事6）。DRAMについては、1Xnm世代への微細化の技術ハードルが非常に
高いとみる指摘が多い。こうした技術限界を見据え、ここに来てSi貫通ビア（thorough silicon
via：TSV）を用いたDRAMの大容量化や高速化が実用化に向けて動き始めた。2011年12月
には、米IBM社とMicron社が共同で、DRAMをTSVで接続した「Hybrid Memory Cube」
（HMC）の量産を始めると発表した（同7）。

　こうした動きと並行して、ポストDRAM世代をにらむ新メモリの開発が活況を呈している。この
うち、書き換え回数が事実上無制限に近いことから、DRAM代替を狙える唯一のメモリとの呼び
声が高いのが、STT-MRAMである。従来のMRAMの書き換え手法を一変した、磁気ベースの
不揮発性メモリである。

　STT-MRAMについても、2011年の話題の中心に存在したのは東芝だった。2011年7月、
NANDフラッシュ・メモリでは競合関係にあるHynix社と、STT-MRAMの共同開発を手掛ける
ことで合意した（Tech-On!関連記事8）。東芝はまずは2014年ごろをメドに、DRAMとNAND
フラッシュ・メモリの動作速度の差を埋めるストレージ・クラス・メモリとしてSTT-MRAMを実用化
する考え。ゆくゆくはDRAMの代替を目指す狙いである。

　東芝とHynix社の発表から間もない2011年8月には、STT-MRAM技術のIPを多数保有する
とされる米Grandis社を、Samsung社が買収することが明らかになった（同9）。Samsung社、
東芝、Hynix社というメモリ市場で高いシェアを持つ大手3社が開発に本腰を入れたことで、
STT-MRAMへの注目度は一挙に高まっている。どのメーカーがこのメモリをいち早く実用化し、
ポストDRAM世代への先鞭を付けるのか、今後2〜3年の取り組みが勝負を分けそうだ。

大下 淳一/日経エレクトロニクス 2011/12/21 10:30
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20111220/202842/
>>2辺りに続く

関連ニュース
【技術】IBMの最終兵器　磁気ナノワイヤの磁区を電子スピン注入で動かす「レーストラック・メモリ」が登場―IEDM 2011レポート
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1324231773/

　ど　う　で　も　い　い　糞　記　事

そのまえに企業限界に達しそうで怖い

東芝がんがれ！
てか、チョンなんかと馴れ合わない方がいいと思うが。

記事の内容に鮮度がないな

> NANDフラッシュ・メモリでは競合関係にあるHynix社と、STT-MRAMの共同開発を手掛けることで合意した

詰んだなこれは

熱は

「3Ｄ　半導体」でググってトップに来た記事

http://japanese.joins.com/article/069/140069.html
（意訳：焦る必要はない。他企業の技術が完成してからでも遅くはない）

韓国は半導体で生きている国だ。 貿易黒字の半分を半導体が占める。
４日、米インテルが３次元（３Ｄ）半導体を出し、「年内に量産に入る」と発表した。
インテルは世界最高の半導体企業だ。
当然ニューヨークタイムズなど米メディアは「半導体５０年史上最大の革命的変化」と大騒ぎしている。
一方、韓国は静かなものだ。 国内メディアはインテルの発表資料を味気なく扱った。
汝矣島（ヨウィド）の半導体アナリストも「市場に出てから見るべきだ」と慎重な立場だ。

三星（サムスン）電子の崔志成（チェ・ジソン）代表は「そんなに心配しなくてもよい」と述べた。

半導体専門家の意見は分かれる。
複数のソウル大電子工学科の教授は「見守る必要がある」と保守的な診断をした。
３Ｄ半導体は１０年前から研究され始め、いつかは３Ｄに移ると予想されてきた。
誰がいつ３Ｄに移るかという問題だったという。
ソウル大の教授らは「複雑で高価な工程が必要となるため、先に３Ｄに移ったからと言って必ずしも良いことではない」と口をそろえた。
「韓国半導体業界が従来の技術で競争力と収益性を維持できるなら、それが最上策」という見解も出した。

＞Samsung社、東芝、Hynix社というメモリ市場で高いシェアを持つ大手3社が
＞開発に本腰を入れたことで、STT-MRAMへの注目度は一挙に高まっている。

東芝、死亡確認

>>9
技術が確立されてから盗むのか。さすが韓国、汚い(´･ω･`)

で、エルピーダは？

あたかもTVの如くに、瞬時に起動するパソコンが欲しい。
新メモリに期待したい。

どうせ新たなメモリーも韓国に真似されジリ貧になるんだろ

サムスンには東芝に勤めてる社員がいるんでしょ？

>>15

金で国を裏切った奴いるね。　

NAND-FLASHの次はPRAMが一番可能性が高そうだ、MRAMは抵抗値の変化が少ない。

露光用光源なに使うの

1Ynmとか1Znmって何なの？

>>17
本命はReRAMだろ？個人的な意見だが

あと、MRAMの抵抗値の変化量は十分だよ
それを言うなら、多値化ができないことが問題

でも、MRAMをフラッシュメモリの代わりにするには多値化が必要だけど、
DRAMなら多値化が必要なほど容量は必要ないしな

>>20
日本語でOK

>>NANDフラッシュ・メモリでは競合関係にあるHynix社と、STT-MRAMの共同開発を手掛けることで合意した

東芝よ。昔DRAM生産で下朝鮮メーカーから何と言われて撤退したのか、もう忘れたのか？
それにもかかわらず、再び下朝鮮メーカーと手を組むか。
数年後には東芝はすべてのメモリー生産から撤退する羽目になっていると思ふ。
理由はノウハウを盗まれて、シェアも奪われて、研究開発資金すらもなくなってしまうのは
予測するまでもなく分かり切っている事ではないか。

東芝さんがつおいのは知ってるが
そ、その取り巻きで大丈夫なのか？

>>16
そりゃ金積まれればそっちに行くのが人間だろ
技術者をちゃんと評価せず低賃金のまま使ってきた日本企業の自業自得だよ

技術　盗まれるな！

言っても　後の祭りか

面直磁化方式のSTT-MRAMをいち早くものにした東芝の技術には素直に感心するが、
それだけに国内で生産しないのはとても残念に思う

国内で生産しても他社と戦う事ができない今の状況をどうにかするしかないと思う

>>20 MRAMの抵抗変化は２倍程度、PRAMは二桁、ReRAMは四桁。

ReRAMも良いのだが、微細な結晶構造に依存するのが心配。

抵抗変化が少ないと、NANDに直列に接続した場合の検出が困難になる、
だからMRAMはNANDにはしにくい、それで集積度が上げにくいのが欠点。

モバイルに使用した場合に、外部磁場の影響でデータが飛んだりしないかが
心配。文房具の磁石、電気機器のトランス、スピーカー、など。

聞くたびに有望な次世代メモリ違うんだけど、今はMRAMってこと？

Flashは電荷で値を記憶する、微細化すると電荷が漏れ易くなり記憶を失う、
その点で、抵抗変化素子は、電荷が漏れても記憶を失うわけではないので、
今後の微細化にも強い。

もう　ＣＰＵの高速化はいらんだろ

ＣＰＵとＧＰＵ、メインメモリ の一体化のあと　ＧＰＵの高速化だけで十分

1nm台のメモリって作れないのか？

ASMLが超頑張れば可能かもしれない
ニコンとキャノンは既に死んでいる

三星に日本メーカーが製造装置を販売する以上、瞬間的に追いつく。
装置の設置、クリーンルームの環境整備、世界最高水準の原材料、超純水製造装置、すべて日本メーカーの仕事。

韓国の電気と勤勉な労働力で世界一の製品に仕上がる。
さあ、どうずるニッポン。

NECが90年代後半に理論的限界とされる7nmのトランジスタを試作したけど
量産は不可能そうだったな
それ以下はトンネル効果でオフにならないという

困ったもんだ半導体も液晶も持ってかれたから何も残ってねー

>>32
10nm以下って意味なら世界中で作ってるよ
集積化・大量生産には程遠いが

1nm級は聞いたことないなぁ

早く究極の1分子トランジスタ作れよ

そう言えば、ダイヤモンド半導体はどうなったんだ？
シリコンの何倍も早く動作するメモリは便利そう。

>>37
早く量産化されれば良いな。

単分子か単原子トランジスタは可能なんだよな、配線太いままトランジスタだけ小さくする方向に半導体は進化するのかな

積層３Ｄ化は価格上昇するだろうな。
メーカーにとっては歓迎だろうけれども。

>>20
MRAMをﾌﾗｯｼｭに使うとは書いてない。
採用は予想通りｺﾝﾄﾛｰﾗ周りから。

NANDﾌﾗｯｼｭは、速度と寿命と信頼性が改善するはず。
その次はおそらくﾄﾗﾝｼﾞｽﾀ周り。