講演名 2013-04-11
STT-MRAMの特性改善に向けたダミーフリー層と2重トンネル接合を有する新しいMTJ(メモリ(DRAM,SRAM,フラッシュ,新規メモリ)技術)
角田 浩司, 能代 英之, 吉田 親子, 山崎 裕一, 高橋 厚, 射場 義久, 畑田 明良, 中林 正明, 長永 隆志, 青木 正樹, 杉井 寿博,
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抄録(和) CMOS混載用のスピン注入型MRAMに適した新しい磁気トンネル接合(MTJ)を開発した.このMTJはCoFeB/MgO界面に誘起される垂直磁気異方性を利用しており,新たに2重トンネル接合とダミー磁化自由層を設けることで,書き換え電流と熱安定性のトレードオフ改善を目指している.この垂直磁化型MTJを65nm世代のCMOSプロセスにて300mmウエハ上に試作した結果,直径53nmのMTJでスイッチング電流I_=57μA,熱安定性Δ=52,Δ/I_=0.91という特性が得られた.Δ/I_比は従来のMTJに比べて2倍以上に向上している.新しいMTJは優れた製造性を有しながら,Δ/I_比の改善と低電圧動作(100nsで0.34V)を同時に満たすことができる.
抄録(英) A novel magnetic tunnel junction (MTJ) for embedded memory applications such as spin transfer torque magneto-resistive random access memory (STT-MRAM) is proposed. It consists of a dummy free layer and dual tunnel junctions using perpendicular magnetic anisotropy at the CoFeB/MgO interface. A fabricated MTJ with 53 nm diameter exhibited a high thermal stability factor Δ=52 and a small switching current I_=57μA, resulting in an Δ/I_ ratio of 0.91, which is more than twice that of the reference MTJ. This MTJ simultaneously provides an excellent Δ/I_ ratio, low-voltage switching (0.34V at 100ns), and good manufacturability.
キーワード(和) スピン注入型MRAM / 磁気トンネル接合 / 垂直磁気異方性 / 2重トンネル接合 / ダミー磁化自由層
キーワード(英) STT-MRAM / MTJ / PMA / Dual tunnel junctions / Dummy free layer
資料番号 ICD2013-2
発行日

研究会情報
研究会 ICD
開催期間 2013/4/4(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Integrated Circuits and Devices (ICD)
本文の言語 JPN
タイトル(和) STT-MRAMの特性改善に向けたダミーフリー層と2重トンネル接合を有する新しいMTJ(メモリ(DRAM,SRAM,フラッシュ,新規メモリ)技術)
サブタイトル(和)
タイトル(英) A Novel MTJ for STT-MRAM with a Dummy Free Layer and Dual Tunnel Junctions
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) スピン注入型MRAM / STT-MRAM
キーワード(2)(和/英) 磁気トンネル接合 / MTJ
キーワード(3)(和/英) 垂直磁気異方性 / PMA
キーワード(4)(和/英) 2重トンネル接合 / Dual tunnel junctions
キーワード(5)(和/英) ダミー磁化自由層 / Dummy free layer
第 1 著者 氏名(和/英) 角田 浩司 / Koji TSUNODA
第 1 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 2 著者 氏名(和/英) 能代 英之 / Hideyuki NOSHIRO
第 2 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 3 著者 氏名(和/英) 吉田 親子 / Chikako YOSHIDA
第 3 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 4 著者 氏名(和/英) 山崎 裕一 / Yuichiro YAMAZAKI
第 4 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 5 著者 氏名(和/英) 高橋 厚 / Atsushi TAKAHASHI
第 5 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 6 著者 氏名(和/英) 射場 義久 / Yoshihisa IBA
第 6 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 7 著者 氏名(和/英) 畑田 明良 / Akiyoshi HATADA
第 7 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 8 著者 氏名(和/英) 中林 正明 / Masaaki NAKABAYASHI
第 8 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 9 著者 氏名(和/英) 長永 隆志 / Takashi TAKENAGA
第 9 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 10 著者 氏名(和/英) 青木 正樹 / Masaki AOKI
第 10 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
第 11 著者 氏名(和/英) 杉井 寿博 / Toshihiro SUGII
第 11 著者 所属(和/英) 超低電圧デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project(LEAP)
発表年月日 2013-04-11
資料番号 ICD2013-2
巻番号(vol) vol.113
号番号(no) 1
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日