平成２５年度
特許出願技術動向調査報告書（概要）
スピントロニクスデバイスとアプリケーション技術
平成２６年２月
特 許 庁
問い合わせ先
特許庁総務部企画調査課 技術動向班
電話：０３－３５８１－１１０１（内線２１５５）
本
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目
次
要
約
第
部
第
部
第
部
第
部
第
部
第 章 調 査 概 要
第 節 調 査 目 的
特 許 情 報 技 術 全 体 瞰 経 済 情 報 産 業 情 報 踏 え 技 術 開 進 展 状 況 方 向 性 把 握 特 許 庁 審 査 体 制 構 築 や 的 確 効 率 的 審 査
基 礎 資 料 整 備 必 要 あ
国 産 業 持 的 展 い 新 規 業 創 出
あ 企 業 や 大 学 的 研 究 機 等 技 術 開 知 戦 略 策 支
援 い 必 要 あ 特 許 情 報 企 業 等 研 究 開 動 向 知 戦 略 表 あ
技 術 開 知 戦 略 方 向 性 決 い 要 あ
調 査 近 特 注 目 い
技 術 い 調 査 析 行 う あ
近 時 電 子 電 荷
1
両 方 利 用 制 御 技 術 注 目
や 磁 気 い 各 種 対 基 礎 的 研 究 産 能
体 的 研 究 果 報 告 い 特 MRAM 高 速 消 費
電 力 い う 特 性 示 身 近 大 規 模
広 範 応 用 用 能 性 秘 い 半 体
代 わ 世 代 半 体 産 業 中 心 盛 研 究 開 い
材 料 や 製 造 評 価 装 置 等 大
波 及 効 果 期 待 研 究 展 状 況 調 査
析 必 要 性 高 い
一 方 近 MRAM以 外 世 代 相 変 型 PCM や 抵 抗 変
型 ReRAM 主 い 生 半 体 企 業 価 格 競 直 面
い 現 状 鑑 半 体 単 置 換 え い う MRAM 応 用
や 新 応 用 先 模 索 必 要 あ
技 術 研 究 開 世 界 評 価 い あ
特 許 情 報 網 羅 的 調 査 析 技 術 展 状 況 や 技 術 競 力 明
特 許 庁 審 査 体 制 構 築 等 用 あ 調 査 析 結 果 国 産 業 界
供 意 義 大 い
う 背 技 術
特 許 動 向 調 査 国 外 技 術 展 状 況 や 研 究 開 状 況 含 技 術 動 向 明
及 び 外 国 技 術 競 力 や 産 業 競 力 明 企 業
府 機 組 課 整 理 目 指 研 究 技 術 開 方 向 性 明
調 査 目 的 あ
1
素 粒 子 持 子 力 学 的 自 由 度 一 あ 角 運 動 性 質 物 質 磁 気 的 性 質 深 連
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目
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要
約
第
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第
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資
第 節 調 査 対 象
近 電 子 電 荷 両 方 利 用 技 術 注 目
基 礎 的 物 理 現 象 研 究 磁 気 や い 各 種 実 用
向 研 究 開 進 展 い 特 MRAM Magnetic Random Access Memory 高 速 消 費 電 力 揮 い う 特 性 携 帯 機 器 大 規 模
情 報 通 信 自 動 車 航 空 宇 療
産 業 機 器 民 生 機 器 広 範 応 用 用 能 性 秘 い
回 調 査 技 術 動 向 技 術
捉 え 目 的 1-1 示 う 技 術 瞰 基 い 調 査 対 象 範
設
調 査 対 象 基 礎 技 術 基 礎 技 術 技 術 技 術
含 い
基 礎 技 術 特 物 理 現 象 利 用 GMR素 子 等 基 素 子
磁 気 やMRAM い 用 途 連 材 料 技 術 設 計 技 術 技 術
評 価 技 術 等 対 応 基 礎 技 術 製 造 装 置 や 評 価 装 置 技 術 含 い
基 礎 技 術 各 応 用 適 用 際 必 要
技 術 対 応 体 的 組 込 OS Operating System 技 術 対 象
技 術 特 応 用 適 製 品
技 術 又 う 応 用 製 品 組 込 技 術 あ
対 要 求 特 性 一 般 応 用 異 信 号
処 理 連 基 特 性 消 費 電 力 耐 環 境 性 等 技 術 目 間
特 応 用 対 最 適 技 術 主 要 要 素 あ
様 々 視 点 新 規 技 術 検 討 い
要 求 高 速 消 費 電 力 等 課 対 視 点
技 術 特 徴 明 要 考 え 技 術 瞰 例 示 う
課 注 目 動 向 調 査 進
MRAM以 外 世 代 相 変 PCM Phase Change Memory や 抵 抗 変 ReRAM Resistance Random Access Memory 開 進
主 い 生 い 相 変 抵 抗 変 い 調 査 対 象
要 所 い MRAM 調 査 結 果 比 較
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約
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第
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第
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基礎技術
PCM PRAM
ReRAM
MRAM
他の次世代
設計 評価装置 製造装置
セ
磁性 料 特徴点
素子タ 基本素子 用途
GMR素子 TMR素子 DW素子
高速 消費電力 耐環境性
温度、放射線 微細高 積 特性安 新機能の実現 製造容易性 耐圧向
ン 課題 磁気センサ
磁気 ッ
学素子
熱素子
配線 料 形状構造
基本素子 構造 組立体
構造 構造
・
・
・
物理現象：巨大磁気抵抗効果GMR、 ン 磁気抵抗効果 TMR、 ン注入 よる磁気反転
ソ 基礎技術
OS ョンソ
組み込みソ
技術
自動車産業 航空宇 産業
、 タセンタ
IT産業
★高速性
★ 消費電力 耐環境性
その他 民生機器産業 医療 オ産業
ョン onチッ (AoC)
家電
★ 消費電力 高速性
消費電力
★耐環境性
高速性 消費電力
★耐環境性
★ 消費電力 耐環境性
★高感度性
高速性
★ 消費電力 耐環境性
1-1 技 術 瞰
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約
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資
第 節 調 査 方 法
回 調 査 1-2 う 流 沿 各 委 員 会 計4回 開 催
以 う 進
1 場 環 境 析 結 果 等 基 い 目 指 場 及 び 技 術 等 い
析 技 術 瞰 含 体 的 調 査 対 象 明 確 対 象 技 術 応
用 産 業 整 理 行 う 対 象 技 術 応 用 産 業 将 来 展 望 競
技 術 競 力 産 業 競 力 組 課 目 指 研 究 開
技 術 開 方 向 性 調 査 仮 構 築
2 特 許 動 向 析 国 外 特 許 報 解 析 軸 沿 技 術 類 結 果 全 体 動 向 技 術 動 向 出 願 人 動 向 注 目 特 許 観 点 調 査 特 許 出 願 動 向 析 系 統 的 網 羅 的 行 い 設 仮 検 証
3 特 許 出 願 動 向 析 検 証 補 強 研 究 開 動 向 析 特 許 様
込 含 策 動 向 析 追 場 環 境 析 行 う
4 う 一 連 結 果 総 合 的 析
技 術 技 術 競 力 産 業 競 力 捉 え 国 競 優
性 大 劣 性 回 復 組 課 整 理
目 指 研 究 開 技 術 開 方 向 性 明
5 識 者 調 査 調 査 仮 設 特 許 動 向 析
仮 検 証 補 強 行 う
6 特 許 出 願 動 向 調 査 始 一 連 調 査 得 体 的 基 い 総 合 的 析 結 果 委 員 会 報 告 審 議 通
組 課 目 指 研 究 開 技 術 開 方 向 性 い 最 終 結 論
出 言
体 的 流 調 査 概 要 1-3 示 中
技 術 特 許 出 願 主 米 国 欧 州
中 国 韓 国 優 先 主 張 2005 2011 出 願 特 許8,519件
目 視 技 術 類 析 研 究 開 動 向 析 2005 2012
行 論 文 学 会 掲 載 論 文9,261件 対 象 様 析 行
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約
第
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第
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第
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対象技術 応用産業
将来展望
競 ン
技術競 力 産業競 力
日本 取 組 課題、
目指す 研究開 、
技術開 方向性
具体的調査対象 明確
技術 瞰 含 対象技術 応用産業
整理
調査仮
調査 ン 設
全体動向
技術 分別動向
出願人別動向
注目特許 等
特許動向分析 調査仮
検証
調査仮 検証補強 識者 ン 市場環境分析
研究開 動向分析 策動向分析
総 分析
調査結果 総括、分析
日本 技術競 力、
産業競 力 把握
日本 取 組 課題
後、日本 目指す
研究開 、技術開
方向性
提言
第1回委員会
第2回委員会
提言 方向性 検討
第3回委員会
第4回委員会
提言 含 、最終報告書 取
仮 設
特許動向分析 仮 検証補強
提言 方向性 す 意見、提言 裏付け
や補強 新 情報入手
報告 審議 助言
調査期間：7 ～2 8 間
★特許動向分析 日本、米国、欧 、中国、韓国
特許 一つ一つ 込 、課題、解決手段 基本素子、用途、応用分 、
設計 ン 約300 目 技術分類
ン ン技術 す 特許 約8,500件
全体動向
技術 分別動向
出願人別動向 注目特許
●調査委員会 4回
東 大学
遠藤哲郎委員長
ほ 5 委員
●産学 識者 ン 7 所
●特許庁、経済産業省
●調査会社
★研究開 論文 学会誌 動向分析 約9,300件
★市場環境分析 国 行し い 技術開 力 、 MRAM市場 行
後日本 目指す 方向性 す 提言
期間：2005 ～2011 優 権主張 そ 他 、PCT出願 台湾
★ 策 標準 含 動向分析
1,190 1,178 1,277 1,529
1,100 1,141 1,104
0 500 1,000 1,500 2,000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 出
願 件 数
出願 優 権主張
日本 米国 欧 中国 韓国 計
出願 国 優 権主張 2005-2011
1-2 調 査 全 体
1-3 調 査 概 要
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資
第 章 市 場 環 境 調 査
技 術 1990 代 2000 代 GMR TMR磁 気 製 品
高 密 度 高 容 献
応 用 製 品 揮 あ MRAM 2006 Everspin Technologies
販 売 積 1,000万 個 程 度 出 荷 い 開 段 階 あ 場 形
途 中 あ
場 環 境 調 査 含 半 体 産 業
場 動 向 応 用 場 動 向
連 企 業 動 向 特 性 活 応 用 産 業
動 向 半 体 連 産 業 場 い 示
第 節 半 導 体 、 バ イ ス の 市 場 動 向
半 体 場 地 域 推 移
世 界 地 域 半 体 場 規 模 1990 2010 比 較 い 大 様 変 わ 世 界 全 体 場 規 模 1990 505億 2010 2,983億
6倍 大 い 中 1990 約39％ 2010 約16％
迷 い 一 方 除 地 域 場 全 体 大
大 伸 1990 約14％ 2010 約54％ 大 い
背 PCや 携 帯 電 等 生 産 点 う 地 域 一
因 挙
1
半 体 売 高
半 体 売 高 2-1 示 2000 以 前 半 体 場
優 勢 あ
2 2000
時 点 20社 中8社 売 31％ 2013 時 点 20社 中 3社 売 12％ 大
合 併 規 模 大 い わ 地 域 半 体
比 較 相 対 的 い 長 い 半 体 中 東
芝 揮 あ 長 支 え 健 闘 い 2013 時
点 中 心 Intel 優 保 携 帯 端 急 速 及
伴 い 向 通 信 用 半 体 得 意 Qualcomm 等 伸 び 著 い Qualcomm
やBroadcom等 あ 点 注 目
1
半 体 産 業 JEITA P22
2 Semiconductor Revenue Ranking 各 Gartner Dataquest Corp.
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0 100 200 300 400 500
IBM 松 電器産業
AMD 富士通 Hyundai Semiconductors Agere Systems
日立製作所 菱電機 Micron Philips Infineon Motorola STMicroelectronics
日本電気 星電子 Texas Instruments 東芝 Intel
億
0 100 200 300 400 500
Analog Devices ON Semiconductor Marvell Technology Group NVIDIA Freescale
MediaTek NXP AMD Infineon STMicroelectronics Broadcom Texas Instruments 東芝 SK Hynix Micron Qualcomm
星電子 Intel
億
2-1 世 界 半 体 売 高 2000 2013 除
2000
2013
注 2000 松 電 器 産 業 現
2000 Hyundai Semiconductors 現 SK Hynix 2013 Micron Technology 含
出 IHS Global 毎 基 菱 学 作
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資
0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000
種類別市場規模推移 金額
Other Non-Volatile Memory NOR
NAND SRAM DRAM 百万
半 体 場 規 模 製 品 種
世 界 半 体 場 規 模 2-2 示 場 規 模 増 い
期 待 MRAM 将 来 注 入 実
用 高 密 度 実 現 ワ 領 域 代 替 期 待
い 汎 用 MRAM 現 場 置 換 わ 先 あ MRAM
揮 高 速 高 耐 久 い 特 長 い 航 空 宇 等 特 用 途 や
等 MRAM 先 行 場 入 あ え MOS
MOS 技 術 展 開 能 性 あ
場 大 置 占 性 能 対 抗 得 価 格
実 現 高 密 度 削 減 求 現 時 点 価 格 比 較 MRAM
DRAM 3桁 程 度 高 い1
2-2 世 界 半 体 場 規 模 製 品 単 百 万
出 IHS Global
好 調 欧 IDM 迷
2000 以 降 半 体 売 地 域 推 移 除 2-3 世 界
半 体 20 社 売 金 推 移 2-4 あ
TSMC 売 金 推 移 2-5 示
半 体 企 業 形 態 開 設 計 製 造 一 連 持 総 合 的 半
体 あ IDM Integrated Device Manufacturer 垂 直 統 合 型
製 造 設 備 持 開 設 計 特 製 造 特
あ 半 体 企 業 業 態 伸 び 比 較 伸 び
特 欧 IDM 2011 前 比 較 減 少 い IDM 中 Intel
2
1 Information Technology Data (RAM) John C. McCallum http://www.jcmit.com/memoryprice.htm 2014 1 20 及 びDigi-Key掲 載 Everspin MRAM価 格 表
2 Intel 2013 11 21
投 資 家 明 会 い 業 積 極 的 行 う 言
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20131125/318284/?rt=nocnt 2014 1 20
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0 50 100 150 200 250 300 350 400 億
0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 億
日本 米国 欧州 台湾 韓国
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
日本 米国 欧州 台湾 韓国
電 子 健 闘 い 以 外 IDM 落 込 動 あ
半 体 全 体 好 調 あ 2010 除 い 対 前 比 生 産 減 少 い
1
地 域 伸 び 著 い あ Qualcomm Broadcom等 持 米 国
一 地 築 い 韓 国 伸 び い あ TSMC 持 湾 伸 び
い 欧 州 い 力 あ 欧 州 IDM 形 態
大 手 半 体 苦 戦 強 い HIS Global 世 界 半 体(IDM及 び
) 20社 中 2000 48.7％ 占 い 金 2013 20％
落 い
2
現
等 場 企 業 存 海 外 企 業 比 規 模
い
2-3 半 体 売 金 地 域 推 移( 除 )
出 IHS Global
毎 Semiconductor rankings( 除 ) 20社 売 菱 学
作 (地 域 企 業 国 籍 )
2-4 世 界 半 体 20社 売 金 推 移
出 IHS Global
毎 Semiconductor rankings ( 除 ) 20社 売 企
業(Qualcomm Broadcom Nvidia MediaTec Marvell及 び2009以 降 AMD) 売 合 計 求 菱
学 作
1 Top 20 Semiconductor Sales Leaders 毎 IC Insights Company Reports
2 IHS Global 毎 Semiconductor rankings 20社 売 基 欧IDM企 業 合 算
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資
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 億
2-5 あ TSMC 売 金 推 移
出 FORM 20-F/Commission file number 1-14700 毎 SECURITIES AND EXCHANGE COMMISSION
基 菱 学 作
増 大 伴 う 容 増
場 容 測 2-6 示 及 及 び 各 種 能
増 伴 い 人 類 扱 う 急 速 増 大 あ
増 書 高 速 伴 い SSD 置 換 え 増
あ 既 商 品 い う SSD MRAM 効
あ 伸 び 期 待 領 域 あ
人 類 生 出 総 2020 35Z =10
21
い わ
将 来 用 技 術 確 立 巨 大 場
持
2-6 場 伸 張 測
*東 芝 HDD 及 び 憶 工 業 会 CD DVD Blu-ray Disc 東 芝 試 算 出 半 体 揮 技 術 動 向 展 望 大 島 著 東 芝 Vol.66 No.9(2011) 2
場 伸 長 測
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第
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第
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0 10 20 30 40 50
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
台数百万台
生産 輸出 輸入
第 節 ス ピ ン ロ ニ ク ス 技 術 を 応 用 し た バ イ ス の 市 場 動 向
技 術 応 用 HDD 用
磁 気 揮 あ MRAM
HDD 用 磁 気
国 磁 気 生 産 推 移 2-7 磁 気 装 置 国 生 産 輸 出 入 数
2-8 示 既 一 場 い 磁 気
注 目 磁 気 生 産 工 場 調 遉 先 海 外 移 転 数
金 共 大 幅 減 少 い 多 数 特 許 保 い 生 産 大
半 海 外 移 転 い
GMR/TMR磁 気 あ HDD 生 産
海 外 輸 入 品 用 い い
2-7 国 磁 気 生 産 数 推 移
出 生 産 動 態 統 計 経 済 産 業 省 基 磁 気 間 生 産 数 推 移 菱 学 作
2-8 磁 気 装 置 国 生 産 輸 出 入 数
出 生 産 実 績 い 生 産 動 態 統 計 経 済 産 業 省 輸 出 入 実 績 い 輸 出 入 貿 易 統 計 務
省 毎 基 菱 学 作
MRAM
MRAM い Toggle MRAM 製 品 Freescale Semiconductor 2006 7
出 荷 Freescale Semiconductor あ Everspin
Technologies 航 空 機 用 Airbus 用 BMW
Emerson Network PowerやDell 製 品 出 荷 行 い 2012 新 STT-MRAM
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第
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第
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第
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資
0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000
2011 2015 測 2020 測 億
そ 他 ン
学 ン 磁界 ン 慣性力 ン
力 ン 温度 ン 度 ン
配 開 始 格 的 ワ 場 参 入
Everspin Technologies Flash Memory Summit 2013
既 1千 万 個 出 荷 遉 い 表 い Everspin Technologies
半 体 技 術 製 品 あ MEMCON 2012 表 い
MRAM 潜 揮
揮 等 合 わ 250億 測 い
場 世 界 種 類 金 推 移 2-9 示 世 界 場
2011 1.8 規 模 あ 2015 3 2020 6 弱 規 模
増 想 い 中 磁 気 2011 1,500億 あ
2015 4,000億 2020 8,900億 増 想 い
2-9 種 類 金 推 移
出 JEITA 状 況 調 査 世 界 需 要 見 通 2012 12 14 行 基
菱 学 作
第 節 ス ピ ン ロ ニ ク ス バ イ ス 関 連 企 業 の 動 向
特 動 向 注 目 い 企 業 動 向 参 入 い 企 業 業
界 相 主 要 企 業 戦 略 特 許 移 管 動 向 い 示
企 業 動 向
MRAM開 い 大 手 半 体 企 業 動 向 注 目
企 業 中 大 手 半 体 支 援 い 場 合 あ
産 い 現 状 場 規 模 あ Everspin Technologies う 企 業 先 行 い
以 世 界 MRAM 連 企 業 立 地 MRAM 連 企 業 大 手
半 体 含
Grandis
2002 設 立 企 業
RAM技 術 STT-MRAM 開 い 2002 11 Grandis
Renesas 表 彼 Hynix
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第
部
第
部
第
部
第
部
第
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契 約 表 2011 電 子 買 現 電 子 管 理 研
究 開 行 い
Crocus Technology
Crocus Technology あ 社
置 2004 設 立 企 業 あ Crocus
Technology MRAM 場 製 品 技 術 目
指 い Crocus Technology MRAM 技 術
Spintec 開 Crocus Technology Spintecや 主
研 究 機 共 開 持 い 熱 技 術 特 徴
持 Rusnano 携 産 目 指 い
MagIC Technology
MagIC Technology TDK 米 国 子 会 社 あ 2007 IBM IBM-MagIC MRAM
Alliance 呼 ぶ 共 開 作 注 入 研 究 開
Everspin Technologies
Everspin Technologies 2008 6 Freescale Semiconductor
設 立 Freescale Semiconductor 全 MRAM IP Everspin Technologies
え Everspin Technologies 幾 2,000 万
MRAM 連 特 行 い Everspin Technologies MRAM 技 術 わ い 約50人 用 Freescale Semiconductor
米 国 半 体 工 場 引 い MRAM 製 造 行 い Everspin Technologies 現 MRAM 4Mbit 16Mbit STT-MRAM
64 Mbit 出 荷 唯 一 企 業 あ Everspin Technologies 獲 得 顧 Airbus Siemens BMW Dell Skyera Emerson Network
Power､ 等 あ
Rusnano
Crocus Technology MRAM 生 産 会 社 研 究 点
設 い
Spin Transfer Technologies
大 学 開 技 術 実 用 投 資 会 社 あ Allied
Minds 設 立 開 点 持 企 業 2012 3,600
万 資 金 得 OST-MRAM Orthogonal Spin Transfer MRAMs 呼 ぶ 技 術 特 徴 持
Avalanche Technology
Avalanche Technology 2006 設 立 米 国 州
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約
第
部
第
部
第
部
第
部
第
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資
点 企 業 SPMEM Spin Programmable Memory 呼 ぶ STT-MRAM
開 い い 書 込 電 流 い 産 能 技 術 持
3D 構 造 高 密 度 持 い 将 来 10nm 以 微
STT-RAM 開 狙 300 超 え 特 許 保 い
e2v
あ NASA Boeing Airbus 宇 航 空 研 究
開 機 構 等 顧 持 高 性 能 高 信 性 半 体 特 企 業 MRAM
Everspin Technologies 連 携 Everspin Technologies MR2A16A 高 信 性 あ MRAM 出 荷 い 出 荷 品 Everspin Technologies 載 い
参 入 企 業 業 界 相
開 製 造 社 業 投 資 担 軽
減 社 技 術 利 用 開 効 率 狙 い 企 業 間 携 盛
行 わ い IBM Crocus Technology SK Hynix 電 子 Samsung
Grandis 例 企 業 間 連 携 状 況 示 相 2-10 2-11 示
1999 IBM 1Kbit Motorola 512bit MRAM 表 容 増
い 2000 IBM Siemens 半 体 部 門 あ Infineon
Technologies 技 術 携 高 容 目 指 Infineon Technologies 2004
16Mbit 原 型 表 IBM 2007 TDK 共 開 2011 Crocus
Technology 技 術 開 契 約 及 び 特 許 契 約 締 結 い
Crocus Technology 2011 5 Rusnano MRAM 共 生 産 2011 8 NXP
特 許 買 2011 10 IBM 技 術 開 契 約 及 び 特 許
契 約 表 い
SK Hynix 2008 1 電 子 連 携 2008 4 Grandis STT技 術
契 約 2011 7 東 芝 共 開 表 い
電 子 前 述 SK Hynix 連 携 2011 8 Grandis 買
Grandis 前 述 電 子 買 以 前 2005 65nm STT-MRAM
共 開 2008 4 SK Hynix STT技 術 契 約 表 い
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約
第
部
第
部
第
部
第
部
第
部
星電子
Grandis SK Hynix
東芝
2011/08 星電子 Grandis 買
2005/11
Grandis 65nm STT-MRAM 共 開 2011/07
東芝 SK Hynix MRAM共 開 表
2008/01
星電子 SK Hynix 連携
2008/04 SK Hynix Grandis STT
技術 ン
IBM
Crocus Technology 2011/10 Crocus
IBM 技 術 開 契 約 及 び 特 許
ン 契約締結
2007/08 TDK /IBM共 研究 2000/ IBM Infineon提携
2011/08 Crocus NXP 特許
買 Rusnao
2011/05 弁 Crocus Nano Electronics設立
MRAM共 生産 Crocus
Nano Electronics
※Infineon 1999/04 Siemens 分離独立
※NXP 2006/10 Philips 分離独立
2-10 IBM Crocus Technology 中 心 携
出 開 菱 学 作
2-11 電 子 Grandis 連 携
出 開 菱 学 作
主 要 企 業 戦 略
MRAM 業 戦 略 東 芝 電 子 SK Hynix 例 示
東 芝 STT-MRAM わ 揮 業 戦 略
東 芝 先 行 開 者 揮 性 含
領 域 強 固 基 盤 構 築 世 代 向 組 行 い
2012 経 営 方 針 明 会 い 現 行 微
本
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目
次
要
約
第
部
第
部
第
部
第
部
第
部
資
競 力 強 世 代 ワ
MRAM 高 積3D 挙 い 揮 い SSD
場 大 階 層 最 層 置 換 え う い
NAND型 力 入 い 層 置 DRAMや NOR 置
換 え MRAM 視 い MRAM 置 2-12 示 MRAM 産
い SK Hynix 連 携 2014 1 1 付 経 済 新 聞
2016 度 産 開 始 計 画 い MRAM技 術 LSI 組
込 積 極 的 組 い
2-12 階 層 特 徴 MRAM 置 付
出 半 体 揮 技 術 動 向 展 望 大 島 著 東 芝 Vol.66 No.9(2011) 7
階 層 特 長 64M MRAM 写 真
電 子 MRAM 技 術 知 獲 得 戦 略
電 子 多 数 特 許 出 願 い 自 社 開 活 行 う
時 2011 Grandis社 買 外 部 技 術 特 許 抱 え 込 活 動 い
い 見 2013 6 URL 全 世 界 大 学 対
募 い
http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/news-events/mram 2014 1 20
SK Hynix 戦 略
SK Hynix い 世 代 対 応 う 準 備 進 い
STT-MRAM 東 芝 PRAM IBM ReRAM HP 共 開 進 い 状 況
2-13 示 要 置 占 連 2012 6
米 国 半 体 設 計 会 社 あ LAMD Link A Media Devices 約
2,900億 買 い LAMD 世 代 動 作 開
い LAMD 買 世 代 場 主 握 い う SK Hynix 戦 略
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Link A Media Devices
SK Hynix
STT-MRAM TOSHIBA PCRAM
IBM
ReRAM HP
一 環 あ
2-13 SK Hynix 揮 共 開
出 菱 学 作
特 許 移 管 動 向
技 術 大 手 半 体 企 業 企 業 間 開
連 携 企 業 買 技 術 や 知 移 転 生 い 以 Everspin
Technologies Grandis Crocus Technology 例 示 米 国 特 許 移 転 状 況 調
査 USPTO Web 行
Everspin Technologies 移 管 特 許
Everspin Technologies 場 合 Motorola 半 体 部 門
Freescale Semiconductor 設 立 Freescale Semiconductor MRAM
部 門 Everspin Technologies 設 立
Motorola 明 特 許 141件 最 終 的 Everspin Technologies Freescale Semiconductor 明 特 許 67件 Everspin Technologies 移 管
Grandis 移 管 特 許
Grandis 現 共 開
行 い 期 間 2006～2008 5件 特 許 移 管
い Grandis 2011 電 子 買 2012 5 8 7
件 特 許 電 子 移 管 い 電 子 移 管 い いGrandis 特 許
電 子 Grandis 買 い 電 子 強 い 影 響 力
想
Crocus Technology 移 管 特 許
Crocus Technology NXP 2 件 特 許 移 管 特 許 Crocus
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資
Technology NXP 戻 い Crocus Technology NXP 特 許
2011 8 買 い
第 節 ス ピ ン ロ ニ ク ス バ イ ス の 特 性 を 活 か し た 応 用 産 業 の 動 向
耐 環 境 性 優 い 高 感 度 い う 特 長
生 航 空 宇 産 業 療 機 器 産 業 自 動 車 産 業 最 初 入 進 期 待 応 用 産 業 動 向 示 航 空 機 や 宇 機 器 射 線
耐 性 求 療 機 器 診 機 器 高 感 度
求 自 動 車 高 温 高 環 境 安 動 作 求
航 空 宇 産 業
航 空 宇 産 業 場 規 模 世 界 旅 機 運 航 機 数 推 移 2-14
示 1992 2032 均2.6％ 増 測 安 長 測 い
2-14 世 界 旅 機 運 航 機 数 推 移
出 民 間 航 空 機 場 測 2013-2032 2013 3 行 航 空 機 開 会 21頁
療 機 器 産 業
世 界 療 機 器 場 規 模 推 移 2-15 示 2011 2,733億 2016
3,486億 測 増 傾 向 あ 中 米 国 最 大 場 規 模
あ 2011 38.8％ 2016 38.5％ 測 あ 地 域 見 米
州 西 欧 洋 大 い
中 米 国 40％ 弱 最 大 場 規 模 あ 米 国 伸 び 大 い
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部
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0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000
2011 2016 測
億
中東 中･東欧･ 米 西欧
洋
2-15 世 界 療 機 器 場 推 移
出 世 界 療 機 器 場 桜 大 著 JETRO 2013 3 22 行 26 基 菱 学
作
自 動 車 産 業
自 動 車 世 界 場 2002 5,900万 影 響 2009
一 時 的 減 少 2012 8,410万 総 増
や 長 測 地 域 長 差 見 生 産 数
伸 び 大 い 想 中 国 米 あ 国 飽 和 状 態 あ
数 伸 び 余 期 待 い
1,2
自 動 車 電 子 更 進 自 動 車 用 半
体 連 伸 び 大 い 想 先 進 地 域 安 全 対 要
求 強 自 動 運 転 や 運 転 支 援 や 制 御 故 時 録
EDR 等 半 体 需 要 増 想
第 節 半 導 体 関 連 産 業 の 市 場 世 界 半 体 製 造 装 置 売 高
半 体 製 造 装 置 場 気 波 影 響 大 売 高
大 増 減 全 体 総 や 長 傾 向 あ 2008
以 降 2009 激 い 落 込 示 現 時 点
以 前 状 況 回 復 い MRAM等 わ 装 置
現 時 点 微 々 あ 将 来 特 用 途 汎 用 移 行 段 階 大
場 期 待
3
EDA 場
半 体 設 計 あ EDA
4
及 び IP 企 業 い 述
EDA 米 国 英 国 4社 76％ 占 い 一 方
い 米 国 3社 Synopsys Cadence Mentor 汎 用 的 EDA 会 社 あ
英 国 1社 ARM社 向 IP 供 主 体 会 社 あ
1 OICA Production Statistics (各 ) http://www.oica.net/category/production-statistics/ 2014 1 20
2 2013
版2020 自 動 車 産 業 測 総 合 技 研 株 式 会 社
3 SEMI
紹 い 各 半 体 売 売 対 装 置 比 率 資 料 等
4 EDA Electronic Design Automation 略 電 子 機 器 半 体 電 気 系 設 計 作 業 自 動 支 援 及 び 手 法
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資
第 章 政 策 動 向 調 査
策 動 向 及 び 海 外 産 業 策 動 向 連 情 報 標 準 動 向
い
第 節 産 業 政 策 動 向 策 動 向
国 科 学 技 術 策 1995 制 科 学 技 術 基 法
府 科 学 技 術 基 計 画 策 長 期 的 視 立 体 系 的 一 貫 科 学 技
術 策 実 行 い 科 学 技 術 基 計 画 研 究 開 基 礎 研 究 応 用
研 究 及 び 開 研 究 推 進 総 合 的 方 針 研 究 施 設 及 び 研 究 設 備 整 備 研 究
開 情 報 進 研 究 開 推 進 環 境 整 備 府
総 合 的 計 画 的 講 施 策 い 2011 23 8 19
23～27 度 対 象 第4期 基 計 画 議 決 新 計 画
第4期 基 計 画 Ⅱ 将 来 わ 持 的 長 社 会 展 実 現 中
推 進 目 標 遉 向 要 課 一
利 用 高 効 率 掲 中 技 術 置
付 い 情 報 通 信 技 術 供 給 利 用 や 社 会 革 新 進
基 盤 的 技 術 あ 世 代 情 報 通 信 ワ 研 究 開
情 報 通 信 機 器 や 構 機 器 一 層 省 ワ 全 体
最 適 制 御 技 術 開 進 い う あ
第4期 科 学 技 術 基 計 画 基 い 経 済 産 業 省 文 部 科 学 省 両 省 中 心
技 術 い 技 術 開 支 援 策 策 実 施 い
経 済 産 業 省 組
経 済 産 業 省 主 要 産 業 技 術 技 術 場 動 向 等 把 握 国 民 間
組 技 術 絞 込 等 行 い 異 異 業 種 連 携 技 術 融 合 連 施
策 一 体 的 実 施 進 産 学 総 合 力 結 研 究 開
企 画 立 案 策 整 備 目 的 国 家 的 要 産 業 技 術
瞰 技 術 戦 略 2006 作 改 訂 い
中 電 子 情 報 技 術 技 術 2012 電 子 情 報 技 術
技 術 ワ 技 術 技 術
知 覚 技 術 4 技 術 割 い
中 技 術 わ 技 術
技 術 技 術 あ 技 術 Beyond
CMOS技 術 MOSFET 強 磁 性
ワ 的 用 途 MRAM 載
い 3-1 3-2 示 技 術
技 術 考 え 載
3-3 示 国 家 技 術 沿 行 わ
い
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第
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第
部
第
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第
部
3-1技術BeyondCMOS技術2012版抜粋
3-1 技 術 Beyond CMOS 技 術 2012 版 抜 粋
出新産業技術総合開機構NEDO
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3-2技術ワ的用途技術2012版抜粋
3-2 技 術 ワ 的 用 途 技 術 2012 版 抜 粋
出新産業技術総合開機構NEDO
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3-3技術技術2012版抜粋
3-3 技 術 技 術 2012 版 抜 粋
出新産業技術総合開機構NEDO
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資
文 部 科 学 省 組
文 部 科 学 省 研 究 費 競 的 資 金 制 度 基 い 行 わ 競 的 研 究 環 境 形 研 究 者 多 様 独 創 的 研 究 開 的 展 的 組
基 幹 的 研 究 資 金 制 度 あ 中 連
科 学 研 究 費 業 中 特 領 域 研 究 い 半 体
2002 ～2005 流 創 出 制 御 2007 ～2010 実 施
第2期 科 学 技 術 基 計 画 基 新 世 紀 点 研 究 創 生 RR2002 2002 開 始 国 21世 紀 い 真 科 学 技 術 創 造 立 国 実 現
産 学 最 適 研 究 機 国 家 的 社 会 的 課 対 応 研 究 開
点 的 組 い 優 果 創 生 う
あ 情 報 通 信 IT 実 施 世 界
最 先 端IT国 家 実 現 点 研 究 開 中
超 型 大 容 開 高 機 能 超 消 費 電 力 開
大 学 民 間 企 業 共 実 施
2007 国 家 課 対 応 型 研 究 開 推 進 業 開 始 世 代 IT基 盤 構 築 研 究 開 高 機 能 超 消 費 電 力
基 盤 技 術 研 究 開 2007 ～2010 実 施 大 学 民 間 企 業
共 開 注 入 素 子 研 究 開 行 わ
2010 最 先 端 研 究 開 支 援 省
論 理 積 回 路 研 究 開 移 行 素 子 論 理 積 回 路
融 合 目 指 い
国 家
技 術 産 業 応 用 高 速 高 密 度 電 駆 動 高 書 換 え 回 数 CMOS 高 い 親 和 性 DRAM 代 替 能 性 あ 揮
MRAM 及 び 高 録 密 度 磁
気 1990 代 半 国 家 研 究 開
開 始
1995 経 済 産 業 省 NEDO 超 先 端 電 子 技 術 開 進 業 中 一 目
HDD 磁 気 録 密 度1 方 当 40
開 立 製 作 所 富 士 通 東 芝 参 画 実 施 1998 用GMR
磁 気 製 品 超 型 高 密 度
目 指 国 家 実 施 中 要 素 技 術 一 TMR
開 行 わ
MRAM 1997 度 1999 度 文 部 省 当 時 特 領 域 研 究
微 領 域 磁 性 伝 新 奇 MR効 果 現 目 指 形 状
制 御 磁 性 体 磁 性 伝 性 相 現 象 基 礎 的 研 究 行 わ 1991 2001 経 済 産 業 省 NEDO 推 進 先 研 究 新 機 能 素 子 研
究 開 会 委 MRAM 中 心 議 論 調 査 行
2002 経 済 産 業 省 開
文 部 科 学 省 高 機 能 超 消 費 電 力 開
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第
部
第
部
第
部
第
部
第
部
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013～
応用
ン 基礎
ン 素子回路 応用
2007～2010：特 領域研究 ン流の創出制御：東 大学 高梨弘毅教授、文科省
2010～2014： 炭素社会を実現する超 電圧 ：超 電圧 技術研究組合 直孝氏、NEDO
日本
1996～2001：超 端電子技術開発促進 ：東 大学中 慶久教授、NEDO
2002～2006：超 型大容 の開発：
東 大学中 慶久教授、文科省
2007～2011：超高速大容 ：東 大学 岡裕明教授、文科省
2008～2012：超高密度 ッ 磁気記録技術の開発：日立城石芳博氏、NEDO
1997～2000：特 領域研究 微 領域の磁性 伝 ：京都大学新 輝也教授、文科省
2002～2005：特 領域研究 半 体 ン ：
東京工業大学宗片比呂夫教授、文科省
1998～2000： 研究 ン 素子基盤技術の調査研究：東 大学宮崎照宣教授、NEDO
2002～2006：高機能超 消費電力 の開発：
東 大学大 英男教授、文科省
2003～2005：半 体 ョンチッ 不揮発性磁気 MRAM
実用 技術の開発：日本電気福間 夫氏→ 直孝氏、NEDO 2006～2010： ン 不揮発性機能技術 ：産総研安藤功兒氏、NEDO
2007～2011：次世代高機能 消費電力 ン 基盤技術の開発：東 大学大 英男教授、文科省
2010～2013：省 ン 論理 積回路の研究開発：東 大学大 英男教授、内閣府
2011～2015： オ ン ュ ン 基盤技術開発：東京大学中 宏教授、NEDO
2013～：CIES STT-MRAM技術開発：東 大学遠藤哲郎教授民間 2012～2016： ョン創出を支える情報基盤強 のための新技術開発、東 大学 、文科省 2002～2007：ERATO大 半 体 ン
：東 大学大 英男教授、JST
国 連 応 用
基 礎 素 子 回 路 応 用 大
3-4 国 家 流 表3-1 各 概 要 示
3-4 連 国 家 表
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第
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第
部
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資
表3-1 連 国 家
期 間 容 PL 委 再 委 所 管 算
億
特 許 出 願 件 数
表 論 文 件 数 1996～
2001
超 端 電 子 技 術 開 促 進
東 大 学 中 慶 久 教 授
富 士 通 、日 立 製 作 所
NEDO 57.9 211件 124件
2002～ 2006
超 型 大 容 開
東 大 学 中 慶 久 教 授
日 立 製 作 所 、 東 芝 、 富 士 通 、 富 士 電 機 、 日 立
現 HGST
文 部 科 学 省 13.7 35件 144件
2007～ 2011
超 高 速 大 容 東 大 学 岡 裕 明 教 授
富 士 電 機 、 富 士 通 、 東 芝 、 立 日 立
製 作 所 、 ン
文 部 科 学 省 17.3注 22件
注 157
件
注
2008～ 2012
超 高 密 度 磁 気 録 技 術 開
日 立 製 作 所 城 石 芳 博 主 管 研 究 長
日 立 製 作 所 、日 立
現 HGST 、 東 芝 、 京 都 大 学 、 東 京 工 業 大 学 、 物 質 料 研 究 機 構 磁 性 料 ン
工 学 院 大 学 、豊 工 業 大 学 、東 工 業 大 学 、 AIT、 古 屋 大 学 、群 馬 大 学 、 東 大 学
NEDO 40.9 148件 107件
1997～ 2000
特 領 域 研 究 微 領 域 磁 性 伝
京 都 大 学 新 輝 也 教 授
文 部 科 学 省 0.15 42件
2002～ 2005
特 領 域 研 究 半
体 ン
東 京 工 業 大 学 宗 片 比 呂 教 授
文 部 科 学 省 8.0 2件 38件
2002～ 2007
ERATO 大 半 島
対 ン
東 大 学 大 英 男 教 授
文 部 科 学 省 JST
16.6 14件 85件
2007～ 2010
特 領 域 研 究 ン 流 創 出 制 御
東 大 学 高 梨 弘 毅 教 授
文 部 科 学 省 9.5 21件 640件
2002～ 2006
高 機 能 超 消
電 力 開
東 大 学 大 英 男 教 授
、 日 立 製 作 所
文 部 科 学 省 13.1 18件 145件 2003～
2005
半 体
ン
不 揮 性 磁
気 MRAM 実
用 技 術 開
日 本 電 気
福 間 氏
→ 直 孝 氏
東 芝 、日 本 電 気 NEDO 26.7 国
146件 、 海 外50 件
18件
2006～ 2010
ン 不
揮 性 機 能 技 術
産 業 技 術 総 研 究 所
安 藤 兒 氏
東 芝 、 日 本 電 気 、 産 業 技 術 総 研 究 所 、 東 大 学 、 大 阪 大 学 、京 都 大 学 、新 機 能 素 子 研 究 開 協 会 、富 士 通
NEDO 38.2 202件 国 際 特 許 ：123
件
85件
2007～ 2011
次 世 代 高 機 能
消 電 力 ン
基 盤 技 術 開
東 大 学 大 英 男 教 授
、 日 立 製 作 所
文 部 科 学 省 17.3注 22件
注 157
件
注
2010～ 2013
省
ン 論 理
積 回 路 研 究 開
東 大 学 大 英 男 教 授
東 大 学 、日 本 電 気 、 日 立 製 作 所 、
、 物 質 料 研 究 機 構 、東 京 大 学 、 京 都 大 学 、
、 コ ン コ ン 、 東
京 ン 、
、宇 航 空 研 究 開 機 構
府 34.0 39件
2012 度
95件2012 度
