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图6．Rap和Rp的电阻分布间距在计入寄生电阻时变小为了感测MTJ的电阻，必须在读取期间将其两端的电压通过晶体管N1和N2钳位到一个低值，以避免读取干扰，并对其进行微调以消除感测放大器和参考电流偏移。参考电阻是1T4R配置R？（R p ＋ R ap）／ 2 ＋ R1T，如图7所示。图7．具有微调能力的感测放大器显示了晶体管N1和N2上的读取钳位电压，以防止读取干扰。参考R（R p ＋ Rap）／ 2 ＋ R1T如图8，读取时序图和shmoo图所示，这种配置在125°C时能够实现小于10ns的读取速度。图8． 125°C时的读取时序图和读取shmoo图。......阅读全文
图6．Rap和Rp的电阻分布间距在计入寄生电阻时变小为了感测MTJ的电阻，必须在读取期间将其两端的电压通过晶体管N1和N2钳位到一个低值，以避免读取干扰，并对其进行微调以消除感测放大器和参考电流偏移。参考电阻是1T4R配置R？（R p ＋ R ap）／ 2 ＋ R1T，如图7所示。图7．具有微调能力
MRAM写入操作低阻态Rp和高阻态Rap的MRAM写入操作需要如图9所示的双向写入操作。要将Rap状态写到Rp需要将BL偏置到VPP，WL到VREG＿W0，SL到0以写入0状态。要写入1状态，将Rap变成Rp需要反方向的电流，其中BL为0，SL为VPP，WL为VREG＿W1。图9．平行低电阻状态Rp
图15． 在－40度时，1M循环后写入误码率小于1 ppm。图16． 热稳定性势垒Eb控制着数据保持能力的温度敏感度，在150℃（1ppm）下数据保留超过10年。在基于自旋的STT－MRAM的许多应用中，磁场干扰是一个潜在的问题。该解决方案是在封装上沉积0．3mm厚的磁屏蔽层，如图16所示，实验表明
在ISSCC 2020上台积电呈现了其基于ULL 22nm CMOS工艺的32Mb嵌入式STT－MRAM。该MRAM具有10ns的读取速度，1M个循环的写入耐久性，在150度下10年以上的数据保持能力和高抗磁场干扰能力。ULL 22nm STT－MRAM的动机与闪存相比，TSMC的嵌入式STT－MR
为了降低功耗，一种关键方法是降低SRAM阵列的最小工作电压Vmin。5nm工艺中增加的随机阈值电压变化限制了Vmin，进而限制了功耗的降低。SRAM电压减小趋势如图4所示，其中蓝线表示没有写辅助的Vmin，红线表示有写辅助的Vmin，显示了每一代写辅助的巨大好处。可以看出，从7nm到5nm的Vmin
在写操作中，LCV使能信号（LCVEN）变为高电平，它关闭下拉NMOS（N1），以将电荷共享电容器C1与地断开。COL ［n：0］选择一列以关闭P0，并将阵列虚拟电源轨CVDD ［0］与真实电源VDDAI断开。由于金属线电容随存储单元阵列的缩小而缩小，因此它也有利于SRAM编译器设计，并在变
高迁移率通道通过约18％的驱动电流增益提高了5nm工艺的性能，如图12所示。该技术已在IEDM 2019上进行了详细描述。图12．高迁移率沟道（HMC）性能提升约18％。这种性能提升的例子是用于L1高速缓存应用的高速SRAM阵列在0．85V电压下达到了4．1GHz，如图13 的shmoo图所示。图1
长期以来，技术领先一直是台积电成功的关键。台积电5nm工艺拥有世界上最小的SRAM单元（0．021平方微米），除开创性的器件工艺，例如高迁移率沟道（HMC），极紫外（EUV）图形化的应用外（可在此高级节点上实现更高的良率和更短的生产周期），他们还持续精进其写入辅助（write assist）电路
图8显示了具有不同位线配置的NBL耦合电平，表明可配置金属电容器C1可以随位线长度调节，从而可以减轻具有不同位线长度的耦合NBL电平的变化。图8．具有不同位线配置的NBL耦合电平。写入辅助的第二种方法是降低单元VDD（LCV）。LCV的常规技术需要强偏置或有源分压器才能在写操作期间调整列式存储单元的
近日，北京航空航天大学与中国科学院微电子研究所联合成功制备国内首个80纳米自旋转移矩——磁随机存储器芯片（STT-MRAM）器件。 STT-MRAM是一种极具应用潜力的下一代新型存储器解决方案。由于采用了大量的新材料、新结构，加工制备难度极大。当前，美韩日三国在该项技术上全面领先，很有可能在继