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中國研發(fā)團(tuán)隊(duì)在SOT-MRAM取得重要進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間:2023-03-08     文章來源:admin

當(dāng)前,全世界主要半導(dǎo)體研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在SOT-MRAM刻蝕工藝上開展了大量工作,然而,SOT-MRAM的刻蝕工藝依然是業(yè)界面臨的一項(xiàng)重要技術(shù)挑戰(zhàn)。

近日,中科院微電子所在SOT-MRAM的關(guān)鍵集成技術(shù)領(lǐng)域取得新進(jìn)展。

據(jù)“中科院微電子研究所”消息,為了更好地解決SOT-MRAM的刻蝕技術(shù)難題以實(shí)現(xiàn)SOT-MTJ的高密度片上集成,同時(shí)研究不同的刻蝕工藝對器件磁電特性的影響,中國科學(xué)院微電子研究所集成電路先導(dǎo)工藝研發(fā)中心羅軍研究員課題組開發(fā)了一種基于垂直磁各向異性SOT-MTJ的刻蝕“停MgO”工藝(SOMP-MTJ),該工藝有效地解決了SOT-MRAM制造中的刻蝕短路問題。

消息稱,課題組開發(fā)了刻蝕“停MgO”工藝,該工藝使MTJ刻蝕終點(diǎn)精確地停止在~1 nm厚的MgO層上(圖 1c,d)。由于隧穿層MgO的側(cè)壁從未暴露,從而避免了MgO層的短路。利用“停MgO”刻蝕工藝制備的SOT-MTJ器件陣列,晶圓的電阻良率可提升至100%,同時(shí)還提高了器件的TMR、電阻、矯頑力等關(guān)鍵參數(shù)的均勻性(圖 2a,b)。

另外,“停MgO”器件還具有更高的熱穩(wěn)定性、更低的翻轉(zhuǎn)電流密度以及高達(dá)1 ns的翻轉(zhuǎn)速度(圖 2c,d)。該研究成果為高速、低功耗、高集成度SOT-MRAM的刻蝕技術(shù)問題提供了關(guān)鍵解決方案。

來源:中科院微電子研究所

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