MRAM热辅助写入 为实现20nm以下工艺所必需

法国研究机构SPINTEC与开发MRAM技术的Crocus Technology共同开发出了将热辅助切换(Thermally Assisted　Switching：TAS)用于垂直磁化方式MTJ元件的STT-MRAM技术。并在2011年10月31日于美国亚利桑那(Arizona)州斯科茨戴尔(Scottsdale)开幕的磁技术国际会议“56th MMM”的首日进行了发布。

TAS技术是一项边用加热器对MTJ元件存储层进行加热，边写入数据的技术。对存储层进行加热后，矫顽力会下降，从而可轻松写入数据。介质在存储层中冷却后，矫顽力会再次提高，数据稳定性也会随之提高。TAS技术基本上是一项与硬盘(HDD)热辅助存储相同的技术。

MRAM需要TAS技术的原因是，兼顾低开关电流和高稳定性是推进定标(Scaling)所必需的。此次SPINTEC等采用了Sy(Pt/Co)/CoFeB/MgO/CoFeB/(Pd/Co)构成的垂直磁化方式MTJ元件，工作原理采用STT(自旋注入式磁化反转)方式。MTJ元件的工作温度范围为-30℃～+85℃，不过写入时由于利用TAS技术，因此会加热至175℃。

据介绍，此次通过采用TAS技术，可以将热稳定性指标Δ提高至73，同时将切换时的电流密度(JC)降至4.6×106。SPINTEC等自信地表示，“通过组合使用STT方式和TAS，对于20nm以下工艺的MRAM，也可以实现业界最出色的Δ/JC”。不过，MR比目前只有10～20%。SPINTEC等表示，“今后将进行改进，以把MR比提高至100%左右”。