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國內首個80納米STT-MRAM器件制備成功

作者: 2017年05月09日 來源: 瀏覽量:
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近日,北京航空航天大學與中國科學院微電子研究所聯(lián)合成功制備國內首個80納米自旋轉移矩——磁隨機存儲器芯片(STT-MRAM)器件。   STT-MRAM是一種極具應用潛力的下一代新型存儲器解決方案。由于采用

  近日,北京航空航天大學與中國科學院微電子研究所聯(lián)合成功制備國內首個80納米自旋轉移矩——磁隨機存儲器芯片(STT-MRAM)器件。

  STT-MRAM是一種極具應用潛力的下一代新型存儲器解決方案。由于采用了大量的新材料、新結構,加工制備難度極大。當前,美韓日三國在該項技術上全面領先,很有可能在繼硬盤、DRAM及閃存等存儲芯片之后再次實現(xiàn)對我國100%的壟斷。微電子所集成電路先導工藝研發(fā)中心研究員趙超與北京航空航天大學教授趙巍勝的聯(lián)合團隊通過3年的攻關,在STT-MRAM關鍵工藝技術研究上實現(xiàn)了重要突破,在國內首次采用可兼容CMOS工藝成功制備出直徑80nm的磁隧道結,器件性能良好,其中器件核心參數(shù)包括隧穿磁阻效應達到92%,可實現(xiàn)純電流翻轉且電流密度達到國際領先水平。

  在北京市科委的大力支持下,該工作完全采用了可兼容傳統(tǒng)CMOS集成電路的工藝方法和流程,具備向產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化轉移的條件,對我國存儲器產(chǎn)業(yè)的技術突破形成了具有實際意義的推動作用。

1. STT-MRAM存儲芯片器件原理圖

2. 直徑80nm MTJ器件俯視圖

 

3. 直徑80nm MTJ器件 

4. TMR效應測試結果

圖5. STT效應測試結果

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