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基于功能齊全的64Mb STT-MRAM

供稿:英尚微電子 2020/1/7 16:24:04

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  • 關鍵詞: everspin STT-MRAM
  • 摘要:為了實現64Mb的性能,Everspin開發了具有低開關電壓(Vsw),高擊穿電壓(Vbd)和出色的開關可靠性且分布緊湊的MTJ堆疊。

自旋轉矩磁阻隨機存取存儲器(ST-MRAM)有望成為一種快速,高密度的非易失性存儲器,可以增強各種應用程序的性能,特別是在用作數據存儲中的非易失性緩沖器時設備和系統。為此,everspin開發了基于90nmCMOS技術的全功能64Mb DDR3 STT-MRAM存儲器以8個存儲區的配置進行組織,可支持1.6Giga Transfers/s(DDR3-1600)。已經在800MHz的全64Mb上運行了標準的內存測試,例如March6N模式,其中0失敗超過105個周期。還驗證了從0°C到70°C的完整功能,性能沒有明顯變化。這些位是具有MgO隧道勢壘的磁性隧道結(MTJ)和由CoFeB基合金制成的具有平面內磁化強度的磁性自由層,但由于以下原因,平面外各向異性降低了50%以上增強的垂直表面各向異性。

為了實現64Mb的性能,Everspin開發了具有低開關電壓(Vsw),高擊穿電壓(Vbd)和出色的開關可靠性且分布緊湊的MTJ堆疊。ST開關分布的σ≈10%,我們發現與單一高斯分布(誤差率低)的一致性極好。對于我們優化的材料,Vsw/Vbd≈0.3,而Vsw和Vbd之間的間距約為25σ。磁化反轉的能壘(Eb)既使用隨時間變化的矯頑力,又使用較高的溫度來加速反轉。

審核編輯(王靜)
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