講演抄録/キーワード |
講演名 |
2015-03-02 13:05
[招待講演]双方向遷移モデルを用いた垂直磁化型STT-MRAMにおける熱安定性の面積依存性評価 ○角田浩司・青木正樹・能代英之・射場義久・吉田親子・山崎裕一・高橋 厚・畑田明良・中林正明・杉井寿博(超低電圧デバイス技研組合) SDM2014-166 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2014-166 |
抄録 |
(和) |
STT-MRAMに用いられるトップピン型垂直磁気トンネル接合(MTJ)の熱安定性Δについて,メモリアレイのデータ保持特性を測定して統計的な解析を行った.解析に際して双方向遷移モデルを用いることで,16kbitアレイにおける“0”状態と “1”状態のデータ遷移確率の時間変化を個別にフィッティングすることができ,それぞれの状態のΔとばらつきを正確に求めることに成功した.またメモリアレイの抵抗とばらつきをアナログモードで測定することで,“0”状態のΔは素子面積に依存しないが,“1”状態のΔは素子面積と共に増加することを明らかにした.さらにΔのばらつきはいずれの状態でも面積の増加と共に減少し,同じ面積の面内磁化型MTJに比べて小さいことを示した.素子抵抗,磁気特性およびΔの振る舞いを比較解析した結果,Δとそのばらつきを制御するためには,MTJの保磁力とそのばらつきを制御することが重要であるとの知見を得た. |
(英) |
We report a statistical analysis of the thermal stability factor (delta) for the top-pinned perpendicular magnetic tunnel junction (p-MTJ). By using a bi-directional data flipping model, the data retention characteristics of the “0” and “1” states can be fitted separately, including the saturation of failure probability. With the help of a resistance evaluation for the 16-kbit MTJ array, it became clear that the delta of the “1” state increased as the device area increased, whereas the delta of the “0” state remains constant regardless of the size. Moreover, we found that the p-MTJ exhibited a much smaller variation of delta compared with the in-plane MTJ. Variations of delta in both states decreased as the area increased. In combination with an intense magnetic measurement for the discrete monitor devices, the key parameter to increase the delta and suppress its variation was investigated. |
キーワード |
(和) |
スピン注入型MRAM / 垂直磁気トンネル接合 / 熱安定性 / 双方向データ遷移モデル / / / / |
(英) |
STT-MRAM / Perpendicular MTJ / Thermal stability factor / Bi-directional data flipping model / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 114, no. 469, SDM2014-166, pp. 23-28, 2015年3月. |
資料番号 |
SDM2014-166 |
発行日 |
2015-02-23 (SDM) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
PDFダウンロード |
SDM2014-166 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2014-166 |