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基于功能齐全的64Mb STT-MRAM

供稿:英尚微电子 2020/1/7 16:24:04

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  • 关键词: everspin STT-MRAM
  • 摘要:为了实现64Mb的性能,Everspin开发了具有低开关电压(Vsw),高击穿电压(Vbd)和出色的开关可靠性且分布紧凑的MTJ堆叠。

自旋转矩磁阻随机存取存储器(ST-MRAM)有望成为一种快速,高密度的非易失性存储器,可以增强各种应用程序的性能,特别是在用作数据存储中的非易失性缓冲器时设备和系统。为此,everspin开发了基于90nmCMOS技术的全功能64Mb DDR3 STT-MRAM存储器以8个存储区的配置进行组织,可支持1.6Giga Transfers/s(DDR3-1600)。已经在800MHz的全64Mb上运行了标准的内存测试,例如March6N模式,其中0失败超过105个周期。还验证了从0°C到70°C的完整功能,性能没有明显变化。这些位是具有MgO隧道势垒的磁性隧道结(MTJ)和由CoFeB基合金制成的具有平面内磁化强度的磁性自由层,但由于以下原因,平面外各向异性降低了50%以上增强的垂直表面各向异性。

为了实现64Mb的性能,Everspin开发了具有低开关电压(Vsw),高击穿电压(Vbd)和出色的开关可靠性且分布紧凑的MTJ堆叠。ST开关分布的σ≈10%,我们发现与单一高斯分布(误差率低)的一致性极好。对于我们优化的材料,Vsw/Vbd≈0.3,而Vsw和Vbd之间的间距约为25σ。磁化反转的能垒(Eb)既使用随时间变化的矫顽力,又使用较高的温度来加速反转。

审核编辑(王静)
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