當前，全世界主要半導體研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)都在SOT-MRAM刻蝕工藝上開展了大量工作，然而，SOT-MRAM的刻蝕工藝依然是業(yè)界面臨的一項重要技術(shù)挑戰(zhàn)。

近日，中科院微電子所在SOT-MRAM的關鍵集成技術(shù)領域取得新進展。

據(jù)“中科院微電子研究所”消息，為了更好地解決SOT-MRAM的刻蝕技術(shù)難題以實現(xiàn)SOT-MTJ的高密度片上集成，同時研究不同的刻蝕工藝對器件磁電特性的影響，中國科學院微電子研究所集成電路先導工藝研發(fā)中心羅軍研究員課題組開發(fā)了一種基于垂直磁各向異性SOT-MTJ的刻蝕“停MgO”工藝（SOMP-MTJ），該工藝有效地解決了SOT-MRAM制造中的刻蝕短路問題。

消息稱，課題組開發(fā)了刻蝕“停MgO”工藝，該工藝使MTJ刻蝕終點精確地停止在~1 nm厚的MgO層上（圖 1c,d）。由于隧穿層MgO的側(cè)壁從未暴露，從而避免了MgO層的短路。利用“停MgO”刻蝕工藝制備的SOT-MTJ器件陣列，晶圓的電阻良率可提升至100%，同時還提高了器件的TMR、電阻、矯頑力等關鍵參數(shù)的均勻性（圖 2a,b）。

另外，“停MgO”器件還具有更高的熱穩(wěn)定性、更低的翻轉(zhuǎn)電流密度以及高達1 ns的翻轉(zhuǎn)速度（圖 2c,d）。該研究成果為高速、低功耗、高集成度SOT-MRAM的刻蝕技術(shù)問題提供了關鍵解決方案。

來源：中科院微電子研究所