“希望能在2～3年内确立Gbit级ReRAM（可变电阻式存储器）的量产技术”（索尼消费者产品＆元件集团半导体业务本部半导体技术开发部门元件技术部统括部长长岛直树）。
索尼开始全面出击半导体存储用新型存储器的开发。这种新型存储器就是性能远远高于NAND闪存的ReRAM。此次，索尼试制出了0.18μm工艺的4Mbit产品，并确认了所有bit的动作。试制芯片的写入速度为216MB/秒，读取速度为2.3GB/秒，均为NAND闪存的10倍（图1）。
此前ReRAM的开发“仅限于小规模阵列的动作验证”（索尼核心元件开发本部存储器业务开发部门固体存储器开发部统括部长林和彦）。从芯片级别的层面证实能够超过现有存储器，这还是首次。
索尼今后计划将存储容量提高至Gbit级，“首先将瞄准能够发挥ReRAM高速性的用途”（长岛）。除了取代便携终端用NOR闪存和NAND闪存外，还将用于缩短NAND闪存与DRAM之间的性能差的缓存等用途。将来计划取代大容量NAND闪存。 
图1：证实ReRAM的工作速度是NAND闪存的10倍
索尼开发的ReRAM通过改进验证方法，能以74ns写入16B数据（a）。读取时，寻址时间（24ns）、响应时间（16ns）和预备时间（16ns）合在一起，能以56ns读取128B（b）。本图根据索尼公布的资料制作。
改进验证方法
索尼的ReRAM采用导电性桥接型材料作为存储元件。在夹住存储元件的电极间施加电压后，CuTe层的Cu离子会渗透到相邻的GdOx层，电极之间以电气方式连接。存储元件会随之产生电阻变化，以此来保存数据。打开和关闭开关所需的时间只有数ns。
另外，此次通过改进电路技术，进一步提高了写入和读取性能。其详情已在2011年2月举办的半导体电路技术国际会议“International Solid-State Circuits Conference（ISSCC）2011”上公布。
写入方面，改进了用来确认是否正确写入数据的验证（Verify）方法。以前，写入和验证分别利用不同的电压脉冲，而且验证时的读取电流较小，因此写入速度有限。此次，可同时利用写入时的电压脉冲进行验证，从而解决了上述问题。
该方法能以74ns写入16B的存储单元，写入速度为216MB/秒。今后，通过改进元件设计等，如果能将目前约为100μA的写入电流值降至50μA以下，预计写入所需的电压脉冲数可减半。而且，通过将并列写入的存储单元数增至4倍，估计写入速度可提高至1GB/秒以上。
读取方面，此次将单元阵列分为两部分，这两部分隔着读出放大器（Sense Amplifier）对称配置。通过并列运行多个读出放大器来进行高速读取。能以56ns读取128B的存储单元，读取速度为2.3GB/秒。今后，将在芯片内设置4个独立动作的区域，如果采取依次访问这些区域的方式，预计读取速度可提高至8GB/秒。
验证可达到10nm工艺的微细化
ReRAM除写入和读取性能以外的其他特性也都在NAND闪存之上。擦写次数为106次，“今后可轻松实现108次”（林）。数据保存时间方面，在55℃环境下可保存10年。
索尼已经开始着手评测ReRAM的量产性（图2）。在200mm晶圆上集成此次的芯片，实现了67％的成品率。另外，关于各芯片上的存储元件的电阻比，已经确认余量最小的元件也可获得将近10的值。该公司打算今后进一步扩大余量，将容量增至Gbit级。 
图2：为量产评测成品率和动作余量
此次的4Mbit产品成品率为67％，获得了全bit动作的芯片（良品）（a）。关于微细化存储元件时的动作余量指标——电阻比，余量最小的bit值也将近10（b）。图由本站根据索尼的资料制作。
索尼计划从最初量产ReRAM时开始，就采用接近最尖端工艺的微细加工技术。为此，“已经确认10nm工艺存储元件能够正常动作”（长岛）。量产业务将委托给外部企业。（记者：大下 淳一）
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