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國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)亞百納米ST-MRAM存儲(chǔ)器件制備
來(lái)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(dǎo)工藝研發(fā)中心在STT-MRAM器件與集成技術(shù)研究領(lǐng)域取得了階段性進(jìn)展。
什么是STT-MRAM？
STT代表旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。這種效果是在磁性隧道結(jié)（MTJ）或自旋閥中實(shí)現(xiàn)的，ST-MRAM設(shè)備使用STT隧道結(jié)（STT-MTJ）。通過(guò)使電流流過(guò)薄磁性層來(lái)產(chǎn)生自旋極化電流。然后該電流被引導(dǎo)到一個(gè)較薄的磁性層中，該磁性層將角動(dòng)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(xué)趙巍勝教授團(tuán)隊(duì)以及江蘇魯汶儀器有限公司，基于8英寸CMOS先導(dǎo)工藝研發(fā)線，自主研發(fā)原子層級(jí)磁性薄膜沉積、深紫外曝光、原子層級(jí)隧道結(jié)刻蝕以及金屬互連等關(guān)鍵工藝模塊，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)亞百納米STT-MRAM非易失性存儲(chǔ)器件制備，為新型定制化STT-MRAM非易失性存儲(chǔ)器的研制奠定了基礎(chǔ)。
針對(duì)STT-MRAM存儲(chǔ)器集成工藝中磁性薄膜沉積和刻蝕技術(shù)兩大關(guān)鍵工藝模塊研發(fā)了原子層級(jí)磁性薄膜沉積工藝并創(chuàng)新性地提出基于SiNx的類側(cè)墻轉(zhuǎn)移隧道結(jié)刻蝕方法，有效抑制了刻蝕過(guò)程中反濺金屬沉積導(dǎo)致的MgO側(cè)壁短路問(wèn)題。
此外采用Ta/Ru/Ta的復(fù)合硬掩模結(jié)構(gòu)，不僅有效改善了隧道結(jié)的刻蝕陡直度，還結(jié)合Trimming工藝將隧道結(jié)尺寸減小至100nm以下，一定程度上解決了漏磁場(chǎng)干擾問(wèn)題。據(jù)了解目前組已全線打通8英寸晶圓級(jí)STT-MRAM集成工藝，實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)STT-MRAM的存儲(chǔ)器件制備。
關(guān)鍵詞：ST-MRAM
宇芯有限公司自成立以來(lái)，我們專注于代理國(guó)內(nèi)外各大知名品牌的半導(dǎo)體元器件，代理品牌有NETSOL、JSC、everspin代理、來(lái)?xiàng)頛yontek、ISSI、CYPRESS等多個(gè)品牌總代理資質(zhì)，主要產(chǎn)品線為sram、mram、psram等其他存儲(chǔ)器芯片，致力于為客戶提供具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品，是一家專業(yè)提供存儲(chǔ)方案解決商。
什么是STT-MRAM？
STT代表旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。這種效果是在磁性隧道結(jié)（MTJ）或自旋閥中實(shí)現(xiàn)的，ST-MRAM設(shè)備使用STT隧道結(jié)（STT-MTJ）。通過(guò)使電流流過(guò)薄磁性層來(lái)產(chǎn)生自旋極化電流。然后該電流被引導(dǎo)到一個(gè)較薄的磁性層中，該磁性層將角動(dòng)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(xué)趙巍勝教授團(tuán)隊(duì)以及江蘇魯汶儀器有限公司，基于8英寸CMOS先導(dǎo)工藝研發(fā)線，自主研發(fā)原子層級(jí)磁性薄膜沉積、深紫外曝光、原子層級(jí)隧道結(jié)刻蝕以及金屬互連等關(guān)鍵工藝模塊，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)亞百納米STT-MRAM非易失性存儲(chǔ)器件制備，為新型定制化STT-MRAM非易失性存儲(chǔ)器的研制奠定了基礎(chǔ)。
針對(duì)STT-MRAM存儲(chǔ)器集成工藝中磁性薄膜沉積和刻蝕技術(shù)兩大關(guān)鍵工藝模塊研發(fā)了原子層級(jí)磁性薄膜沉積工藝并創(chuàng)新性地提出基于SiNx的類側(cè)墻轉(zhuǎn)移隧道結(jié)刻蝕方法，有效抑制了刻蝕過(guò)程中反濺金屬沉積導(dǎo)致的MgO側(cè)壁短路問(wèn)題。
此外采用Ta/Ru/Ta的復(fù)合硬掩模結(jié)構(gòu)，不僅有效改善了隧道結(jié)的刻蝕陡直度，還結(jié)合Trimming工藝將隧道結(jié)尺寸減小至100nm以下，一定程度上解決了漏磁場(chǎng)干擾問(wèn)題。據(jù)了解目前組已全線打通8英寸晶圓級(jí)STT-MRAM集成工藝，實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)STT-MRAM的存儲(chǔ)器件制備。
關(guān)鍵詞：ST-MRAM
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