[News] Les mémoires magnétiques s’invitent dans les process de la microélectronique

L'étude des phénomènes naturels...

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[News] Les mémoires magnétiques s’invitent dans les process de la microélectronique

Message par Adrien » 01/10/2019 - 8:00:14


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CEA
L'intégration des mémoires magnétiques MRAM de dernière génération aux technologies micro-électroniques sub-28 nm requiert une résistance à la température au-delà de 400°C. Des chercheurs de l'Irig montrent qu'un ajout de tungstène porte cette limite de 400°C à 450°C.

Au coeur de mémoires magnétiques MRAM (Magnetic Random Access Memory) se trouve une jonction tunnel magnétique « perpendiculaire », dont des chercheurs de l'Irig sont des experts.

Cette jonction, composée d'un empilement CoFeB/MgO/CoFeB, doit subir un recuit après dépôt, au cours duquel des atomes de bore de CoFeB migrent dans les autres couches. Pour limiter cette diffusion préjudiciable, des atomes de tantale à forte affinité pour le bore sont insérés au niveau de la couche protectrice des MRAM. Or, au cours du recuit, le tantale capture une partie des atomes de fer de la jonction, ce qui altère la MRAM. Cette effet indésirable apparaît au-delà de 300°C.

Des chercheurs de l'Irig ont eu l'idée de remplacer le tantale par du tungstène, plus réfractaire, et ont observé, après recuit à 400°C, une moindre capture d'atomes de fer. L'homogénéité des couches est préservée. Il devient même possible d'augmenter la température de recuit jusqu'à 450°C et ainsi, d'améliorer significativement les performances magnétiques de la partie active des jonctions. Intégrer les MRAM dans les process standard de la microélectronique devient une réalité !

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Empilement des différentes couches de matériaux utilisés dans les jonctions tunnels magnétiques après recuit à 425°C.
Références
Physicochemical origin of improvement of magnetic and transport properties of STT-MRAM cells using tungsten on FeCoB storage layer, Appl. Phys. Lett.

Source: CEA

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