
圖15. 在-40度時,1M循環后寫入誤碼率小于1 ppm。

圖16. 熱穩定性勢壘Eb控制著數據保持能力的溫度敏感度,在150℃(1ppm)下數據保留超過10年。
在基于自旋的STT-MRAM的許多應用中,磁場干擾是一個潛在的問題。該解決方案是在封裝上沉積0.3mm厚的磁屏蔽層,如圖16所示,實驗表明在移動設備的商用無線充電器的磁場強度為3500Oe的情況下,暴露100小時的誤碼率可以從> 1E6 ppm降低到?1ppm。另外,在650 Oe的磁場下,在125°C下的數據保存時間超過10年。

圖17.對3500 Oe磁場的靈敏度降低了1E6倍。

結論
22nm ULL 32Mb高密度MRAM具有非常低的功率,高的讀取速度,非常高的數據保留能力和耐久性,適用于廣泛的應用。單元面積僅為0.0456平方微米,讀取速度為10ns,讀取功率為0.8mA / MHz / b,在低功耗待機模式(LPSB)下,其在25C時的泄漏電流小于55mA,相當于每比特的漏電流僅為1.7 E-12 A。對于32Mb數據,它具有100K個循環的耐久性,而對于1Mb的數據可以> 1M個循環。它在260°C的IR回流下具有90秒的數據保留能力,在150°C的條件下可保存數據10年以上。產品規格如圖18所示,裸片照片如圖19所示。

圖18. 22nm MRAM規格匯總表。

圖19. 22nm CMOS工藝中的32Mb高密度MRAM裸片圖。

編者注:圖1TEM切片也是模糊的夠可以的,有種動作片里打了馬賽克的感覺。不過看切片一直都給人一種給少女脫衣服的快感。圖1TEM中MRAM位置結構,好像其示意圖并不對應。MTJ下方應該還有一個Bottom Via ,然后上方是一個比較厚的上電極再接一個Top via或者M4(如下圖所示),而不是像示意圖中所描繪的那樣。
