中国研发团队在SOT-MRAM取得重要进展

当前，全世界主要半导体研发机构和企业都在SOT-MRAM刻蚀工艺上开展了大量工作，然而，SOT-MRAM的刻蚀工艺依然是业界面临的一项重要技术挑战。

近日，中科院微电子所在SOT-MRAM的关键集成技术领域取得新进展。

据“中科院微电子研究所”消息，为了更好地解决SOT-MRAM的刻蚀技术难题以实现SOT-MTJ的高密度片上集成，同时研究不同的刻蚀工艺对器件磁电特性的影响，中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心罗军研究员课题组开发了一种基于垂直磁各向异性SOT-MTJ的刻蚀“停MgO”工艺（SOMP-MTJ），该工艺有效地解决了SOT-MRAM制造中的刻蚀短路问题。

消息称，课题组开发了刻蚀“停MgO”工艺，该工艺使MTJ刻蚀终点精确地停止在~1 nm厚的MgO层上（图 1c,d）。由于隧穿层MgO的侧壁从未暴露，从而避免了MgO层的短路。利用“停MgO”刻蚀工艺制备的SOT-MTJ器件阵列，晶圆的电阻良率可提升至100%，同时还提高了器件的TMR、电阻、矫顽力等关键参数的均匀性（图 2a,b）。

另外，“停MgO”器件还具有更高的热稳定性、更低的翻转电流密度以及高达1 ns的翻转速度（图 2c,d）。该研究成果为高速、低功耗、高集成度SOT-MRAM的刻蚀技术问题提供了关键解决方案。

中科院微电子研究院

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