近日，北京航空航天大學與微電子所聯合成功制備國內首個80納米自旋轉移矩——磁隨機存儲器芯片（STT－MRAM）器件。

STT－MRAM是一種極具應用潛力的下一代新型存儲器解決方案。由于采用了大量的新材料、新結構，加工制備難度極大。當前，美韓日三國在該項技術上全面領先，很有可能在繼硬盤、DRAM及閃存等存儲芯片之后再次實現對我國100％的壟斷。

微電子所集成電路先導工藝研發中心研究員趙超與北京航空航天大學教授趙巍勝的聯合團隊通過3年的艱苦攻關，在STT－MRAM關鍵工藝技術研究上實現了重要突破，在國內首次采用可兼容CMOS工藝成功制備出直徑80nm磁隧道結，器件性能良好，其中器件核心參數包括隧穿磁阻效應達到92％，可實現純電流翻轉且電流密度達到國際領先水平。

在北京市科委的大力支持下，該工作完全采用了可兼容傳統CMOS集成電路的工藝方法和流程，具備向產品化、產業化轉移的條件，對我國存儲器產業的技術突破形成了具有實際意義的推動作用。

圖1． STT－MRAM存儲芯片器件原理圖

圖2． 直徑80nm MTJ器件俯視圖

圖3． 直徑80nm MTJ器件

圖4． TMR效應測試結果

圖5． STT效應測試結果