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國內首次實現(xiàn)晶圓級亞百納米ST-MRAM存儲器件制備
來源：宇芯電子有限公司 日期：2020-06-22 10:15:58
近日中科院微電子所集成電路先導工藝研發(fā)中心在STT-MRAM器件與集成技術研究領域取得了階段性進展。
什么是STT-MRAM？
STT代表旋轉傳遞扭矩。在STT-MRAM器件中，電子的自旋使用自旋極化電流翻轉。這種效果是在磁性隧道結（MTJ）或自旋閥中實現(xiàn)的，ST-MRAM設備使用STT隧道結（STT-MTJ）。通過使電流流過薄磁性層來產生自旋極化電流。然后該電流被引導到一個較薄的磁性層中，該磁性層將角動量傳遞到改變其自旋的薄層中。
中科院微電子聯(lián)合北京航空航天大學趙巍勝教授團隊以及江蘇魯汶儀器有限公司，基于8英寸CMOS先導工藝研發(fā)線，自主研發(fā)原子層級磁性薄膜沉積、深紫外曝光、原子層級隧道結刻蝕以及金屬互連等關鍵工藝模塊，在國內首次實現(xiàn)了晶圓級亞百納米STT-MRAM非易失性存儲器件制備，為新型定制化STT-MRAM非易失性存儲器的研制奠定了基礎。
針對STT-MRAM存儲器集成工藝中磁性薄膜沉積和刻蝕技術兩大關鍵工藝模塊研發(fā)了原子層級磁性薄膜沉積工藝并創(chuàng)新性地提出基于SiNx的類側墻轉移隧道結刻蝕方法，有效抑制了刻蝕過程中反濺金屬沉積導致的MgO側壁短路問題。
此外采用Ta/Ru/Ta的復合硬掩模結構，不僅有效改善了隧道結的刻蝕陡直度，還結合Trimming工藝將隧道結尺寸減小至100nm以下，一定程度上解決了漏磁場干擾問題。據(jù)了解目前組已全線打通8英寸晶圓級STT-MRAM集成工藝，實現(xiàn)了晶圓級STT-MRAM的存儲器件制備。
關鍵詞：ST-MRAM
宇芯有限公司自成立以來，我們專注于代理國內外各大知名品牌的半導體元器件，代理品牌有NETSOL、JSC、everspin代理、來楊Lyontek、ISSI、CYPRESS等多個品牌總代理資質，主要產品線為sram、mram、psram等其他存儲器芯片，致力于為客戶提供具有競爭優(yōu)勢的產品，是一家專業(yè)提供存儲方案解決商。
什么是STT-MRAM？
STT代表旋轉傳遞扭矩。在STT-MRAM器件中，電子的自旋使用自旋極化電流翻轉。這種效果是在磁性隧道結（MTJ）或自旋閥中實現(xiàn)的，ST-MRAM設備使用STT隧道結（STT-MTJ）。通過使電流流過薄磁性層來產生自旋極化電流。然后該電流被引導到一個較薄的磁性層中，該磁性層將角動量傳遞到改變其自旋的薄層中。
中科院微電子聯(lián)合北京航空航天大學趙巍勝教授團隊以及江蘇魯汶儀器有限公司，基于8英寸CMOS先導工藝研發(fā)線，自主研發(fā)原子層級磁性薄膜沉積、深紫外曝光、原子層級隧道結刻蝕以及金屬互連等關鍵工藝模塊，在國內首次實現(xiàn)了晶圓級亞百納米STT-MRAM非易失性存儲器件制備，為新型定制化STT-MRAM非易失性存儲器的研制奠定了基礎。
針對STT-MRAM存儲器集成工藝中磁性薄膜沉積和刻蝕技術兩大關鍵工藝模塊研發(fā)了原子層級磁性薄膜沉積工藝并創(chuàng)新性地提出基于SiNx的類側墻轉移隧道結刻蝕方法，有效抑制了刻蝕過程中反濺金屬沉積導致的MgO側壁短路問題。
此外采用Ta/Ru/Ta的復合硬掩模結構，不僅有效改善了隧道結的刻蝕陡直度，還結合Trimming工藝將隧道結尺寸減小至100nm以下，一定程度上解決了漏磁場干擾問題。據(jù)了解目前組已全線打通8英寸晶圓級STT-MRAM集成工藝，實現(xiàn)了晶圓級STT-MRAM的存儲器件制備。
關鍵詞：ST-MRAM
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