|
對于長期處于困境的MRAM行業來說，自旋注人方式可以說是一項能夠扭轉危機的革新技術。 MRAM轟轟烈烈地問世。但此后，MRAM在工藝發展和大容量方面并沒有取得預期的進展。在目前大批量生產的產品中，MRAM的制造工藝僅達到180nm,最大容量僅為4Mb,而且，其應用僅限于取代需要電池的SRAM等特定領域。 與此相對,自旋注人MRAM能夠支持更先進的制造工藝并易于擴大容量，因此，它擁有改變上述狀況并贏得巨大市場的潛力。 現有的MRAM之所以會在制造工藝和大容量方面遭遇困境，在于其采用的是被稱為磁場寫人方式的工作原理(見圖1a)。磁場寫入方式是指，利用由位線電流和寫人字線電流產生的合成磁場使TMR元件的自由層反磁化。采用這種方法時，反磁化所需要的寫人電流與磁性材料的體積成反比，因此，當采用更先進的工藝時，寫人電流會增大。為了支持大電流流動，必須使用驅動能力大的晶體管，導致存儲單元的面積增加。而且，磁場寫人MRAM還需要增加寫人字線等額外布線，所以，存儲單元面積的理論值為12F2,是DRAM的1.5倍~2倍。 自旋注人方式則可以避免這些缺點。在自旋注人方式中，寫人數據時并不利用磁場，而是直接讓電流流人TMR元件，使TMR元件自由層的磁化方向發生反轉(見圖lb)。制造工藝越先進，反磁化所需的閾值電流就越小。而且由于不再需要寫人字線，所以，存儲單元面積的理論值可達到6F2~8F2，與DRAM相當。 |
