Vers une mise en œuvre de mémoires vives magnétiques MRAM 3D pour les échelles ultimes – M-bed-RAM

Les mémoires magnétiques à accès aléatoire (MRAM) sont désormais sur le marché, dans des FPGA ou des blocs de mémoires cache. Le concept de MRAM à anisotropie de forme perpendiculaire (PSA) a été proposé pour étendre le marché des MRAM: la couche de stockage ultrafine habituelle étant remplacée par un pilier magnétique vertical, permettant de maintenir la rétention à une taille <10nm et à température élevée. Maintenant que sa preuve de concept en lecture-écriture a été faite, l'objectif de M-bed-RAM est de s'attaquer aux points de blocage qui empêchent son adoption technologique, liés à la fabrication dense et à l'écriture à faible courant. Nous proposons trois concepts pour résoudre globalement ce problème: la fabrication dense par intégration dans des vias; l'utilisation de gradient d'anisotropie pour l'écriture; des éléments antiferromagnétiques synthétiques cœur-coquille, adressant les deux aspects par un effet de blindage. L'implémentation concerne la simulation pour optimiser le design; le développement des matériaux spintroniques 3d par dépôt de couches et empilements ALD pour la conformabilité; la synthèse et la qualification magnétique des piliers; la preuve de concept des opérations de lecture/écriture. Le consortium apporte des compétences complémentaires: nanofils et MRAM, simulation micromagnétique, salle blanche, microscopie magnétique avancée et tests électriques (SPINTEC), électrodépôt de matériaux magnétiques pour remplir les vias (NEEL), matériaux spintroniques ALD en couche mince pour les dépôts conformes et cœur-coquille (IJL). Le projet ouvrira de nouveaux marchés pour les MRAM, alimentant ainsi le European Chip Act avec des composants innovants. Plus largement, il fournira des connaissances et une technologie adaptées à la mise en œuvre d'autres concepts spintroniques en architecture 3D pour l'avenir, par exemple, à des fins de logique ou d'intelligence artificielle.