北航大與微電子所成功制備國內首個80納米磁隨機存儲器芯片器件

 近日，北京航空航天大學與微電子所聯(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年的艱苦攻關，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，具備向產品化、產業(yè)化轉移的條件，對我國存儲器產業(yè)的技術突破形成了具有實際意義的推動作用。

圖1． STT－MRAM存儲芯片器件原理圖

圖2． 直徑80nm MTJ器件俯視圖

圖3． 直徑80nm MTJ器件

圖4． TMR效應測試結果

圖5． STT效應測試結果