FRAMとは?

概要

強誘電体メモリのFRAM(Ferroelectric Random Access Memory)は、高速動作の特長をもつ不揮発性メモリです。データ保持にバッテリバックアップが不要で、EEPROMやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリと比較して、高速書込み、高書換え回数、低消費電力の点で優位性があります。当社のFRAMは20年以上の豊富な量産実績をもつ、高品質・高信頼性のメモリです。

FRAMの構造

FRAMは、強誘電体薄膜(Ferroelectric film)を記憶素子に使用しています。

当社のFRAMでは、強誘電体にPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)を使用しており、その結晶構造を右図に示します。

格子の中にあるZr(ジルコニウム)またはTi(チタン)イオンは、二つの安定点を持ち、外部の電界によってその位置を変える性質(強誘電性)があります。一度どちらかの安定点に位置すると、電界を取り去っても位置が変わることがありません。つまり、分極状態が記憶されます。

強誘電体薄膜の上下に電極を設けてキャパシタを構成し、電極電圧と分極量をプロットすればヒステリシス(履歴)が得られ、「1」または「0」を記憶できることになります。

その不揮発の性質を利用したのが強誘電体メモリです。

EEPROMやフラッシュメモリは、素子内の記録領域における電荷の有無でデータを記憶しますが、FRAMは分極の向きでデータを記憶するので、記憶方法が異なります。

PZT結晶構造PZT結晶のヒステリシス特性

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