Everspin自成立長期以來一直是MRAM產品開發的領導者，向市場展示了其28nm單機1Gb STT-MRAM芯片。everspin在磁存儲器設計，制造和交付給相關應用方面的知識和經驗在半導體行業中是獨一無二的。

Everspin擁有超過600項有效專利和申請的知識產權組合，在平面內和垂直磁隧道結（MTJ）STT-MRAM位單元的開發方面處于市場領先地位。本文主要介紹描述了圖1所示的具有28nm CMOS的1Gb 1.2V DDR4 STT-MRAM的產品化和優異的性能，是產品其能夠在-35C至110C的工業溫度范圍內使用。

圖1. Everspin 40nm 1.5nm DDR3 256 Mb（頂部）和1.2V DDR4 28nm 1 Gb（底部）STT-MRAM產品的俯視圖。

MRAM器件主要由兩個BEOL金屬層之間的磁性可編程電阻器實現，如下列的圖2所顯示。

圖2顯示了1 Gb陣列中的pMTJ位以及芯片的BEOL金屬化中的相鄰邏輯區域的集成。

磁隧道結（MTJ）由具有高垂直磁各向異性的固定磁層，MgOx隧道勢壘及自由磁層組成。施加臨界電壓后，自旋極化電子的電流通過MgOx隧穿勢壘而將自由層的極化翻轉為平行或反平行磁狀態，分別顯示了對讀取電流的低電阻或高電阻。

自由層還可以針對不同的應用進行優化。在寫入的過程中，未觀察到回跳或切換的異常，這可以表明從-35C到110C的工業應用溫度范圍，切換可靠性的窗口比較大。DIMM循環表明耐久性壽命大于2e11個循環的周期。圖3則顯示了溫度對數據保存的影響，數據在85℃的情況下可保存10年，而在100℃下僅保存3個月。

圖3.一組1Gb裸片的數據保留（DR）烘烤的失效時間與溫度的關系。實線擬合表示在85°C情況下為10年的DR，在100°C情況下為3個月的DR。

審核編輯：劉清