基于90nm CMOS技術的功能齊全的64Mb DDR3 STT-MRAM

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。