电压控制磁存储 (VC-MRAM)

凌存的电压控制磁存储(VC-MRAM)在磁隧道结之结构上应用电压控制磁各向异性。此效应能透过在隧道结两端施加电压改变隧道结的磁性特征,达到翻转(写0、写1)的效果。相较于第一代使用磁场(Toggle-MRAM)及第二代使用电流(STT-MRAM)的磁存储;VC-MRAM拥有超低能耗、超快写入、无读取干扰等优势。工艺上,VC-MRAM可与前两代工艺平台兼容,却又有着大的沉积窗口,对于集成简化、工艺均匀性均有提升。

 二代磁存储凌三代磁存储性能对比
耐久度10^1210^14势垒层加厚、写入电流降低致使耐久度上升
电阻2k Ohm50k Ohm信号受选择晶体管影响小、电流些许下降,最终读取速度相似
组态比(TMR)150%>150%势垒层加厚,降低边墙和变异影响
写入时间10ns1ns10倍速度
写入电压。电流0.8V, 200uA0.7V, 10uA10倍效率
写入极性双极性单极性降低误读率、增加读取信号。写入时序重要。
存储晶体管2 Fin / Finger1 Fin / Finger不需大电流,40%面积效率提升

凌存的核心元件技术在于世界最大的电压控制磁各向异性系数(VCMA Coefficient),代表着用小电压即能对隧道结特征产生极大的影响,达成有效翻转。此外,凌存与工业合作伙伴和半导体厂共同开发之薄膜组合优化了其他隧道节特征,使其在不但在电路应用上最佳化,也降低其工艺复杂度。凌存基于VC-MRAM开发之产品均保留这些优势。