CN1770315A - 磁存储装置 - Google Patents

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CN1770315A CNA200510106450XA CN200510106450A CN1770315A CN 1770315 A CN1770315 A CN 1770315A CN A200510106450X A CNA200510106450X A CN A200510106450XA CN 200510106450 A CN200510106450 A CN 200510106450A CN 1770315 A CN1770315 A CN 1770315A
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Abstract

一种磁存储装置(10),包含有磁轭(18),使该磁轭(18)的各开放端部(14、16)的磁轭径向(Y)的最大厚度(T1)大于磁阻效应元件(20)第二磁性层(28)的磁轭径向(Y)的最大厚度(T2),在使磁轭的形状具体化的同时,通过形状的最佳化使从磁轭产生的磁场增大,能降低写入电流。

Description

磁存储装置
技术领域
本发明涉及一种利用磁阻效应能存储信息的磁存储装置。
背景技术
近年来,作为能高速动作的非易失性的存储装置,利用磁阻效应能存储信息的被称为磁性随机存取存储器(MRAM:Magnetic Random AccessMemory)的磁存储装置广为人知。
在这样的磁存储装置中,为了提高动作速度和降低写入电流等,要求有效的进行对磁阻效应元件的写入,例如,提出了具有使在配线周围产生的磁场的磁通量集中于磁阻效应元件的大致环状的磁轭的磁存储装置的方案(参照JP特开2000-90658号公报以及JP特开2004-128430号公报)。
可是,从磁轭产生的磁场的大小是根据其材料和形状等来决定的,但实际情况是之前几乎没有关于磁轭形状的具体的提案出现,从磁轭产生的磁场的大小和磁轭的形状之间的关系并没有被明确。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的是提供一种使磁轭形状具体化,同时能通过形状的最佳化使从磁轭产生的磁场增大,能降低写入电流的磁存储装置。
本发明的发明人努力研究的结果,发明了一种使磁轭形状具体化,同时能通过形状的最佳化使从磁轭产生的磁场增大,能降低写入电流的磁存储装置。
即,能根据如下所述的本发明,实现上述目的。
(1)、一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的各开放端部的、磁轭径向的最大厚度,大于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭径向的最大厚度。
(2)、一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的各开放端部的、磁轭径向的最大厚度和该磁轭的饱和磁化的积,大于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭径向的最大厚度和该感磁层的饱和磁化的积。
(3)、一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的各开放端部的、磁轭轴向的宽度,大于等于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭轴向的宽度,而且小于等于上述磁轭的空隙的、磁轭周向的长度的3倍。
(4)、一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的空隙的、磁轭周向的长度,大于等于上述磁阻效应元件的磁感层的上述磁轭周向的长度,而且小于等于1μm。
(5)、如(1)~(4)中任一项所述的磁存储装置,其特征在于,上述磁阻效应元件是以其一对侧面的至少一部分与上述磁轭的一对开放端部的各端面分别相对向的方式配置的,而且,上述磁阻效应元件的一对侧面的至少一部分与上述磁轭的一对开放端部的各端面分别具有规定的角度。
根据本发明所述的磁存储装置,具有使磁轭形状具体化的同时,具有通过形状的最佳化使从磁轭产生的磁场增大,能降低读入电流的优异效果。
附图说明
图1是本实施例1的磁存储装置的大致侧面截面图。
图2是沿图1的II-II线的大致截面图。
图3是该磁存储装置中的磁阻效应元件周边的略示局部放大图。
图4是表示该磁存储装置的磁阻效应元件附近的磁轭径向的最大厚度与磁阻效应元件的第二磁性层的磁化反转率的关系的曲线图。
图5是表示该磁存储装置的磁轭的开放端部的宽度W1和磁轭的开放端部间的中央位置附近的磁H的关系(磁轭的空隙的长度为320μm时)的曲线图。
图6是表示该磁存储装置的磁轭的开放端部的宽度W1和磁轭的开放端部间的中央位置附近的磁H的关系(磁轭的空隙的长度为620μm时)的曲线图。
图7是表示该磁存储装置的磁轭的开放端部的宽度W1和磁轭的开放端部间的中央位置附近的磁H的关系(磁轭的空隙的长度为920μm时)的曲线图。
图8是表示该磁存储装置的磁轭的开放端部的宽度W1和磁轭的开放端部间的中央位置附近的磁H的关系(磁轭的空隙的长度为1220μm时)的曲线图。
图9A是示意性表示在该磁存储装置中的磁阻效应元件的表面上照射离子的情况的略示侧面截面图,图9B是示意性表示离子削铣加工后的磁阻效应元件的略示截面图。
图10是表示该磁存储装置的磁轭的其他例子的略示侧面截面图。
图11是表示该磁存储装置的磁轭的又一其他例子的略示侧面截面图。
图12是表示其他实施例的磁存储装置的一部分的略示侧面截面图。
具体实施方式
本发明所述的磁存储装置,通过具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的各开放端部的、磁轭径向的最大厚度,大于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭径向的最大厚度,由此使磁轭的形状具体化,同时通过形状的最佳化使从磁轭产生的磁场增大,能降低写入电流。
本发明所述的磁存储装置,通过具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的各开放端部的、磁轭径向的最大厚度和该磁轭的饱和磁化的积,大于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭径向的最大厚度和该感磁层的饱和磁化的积,由此解决了上述同样的问题。
本发明所述的磁存储装置,通过具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的各开放端部的、磁轭轴向的宽度,大于等于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭轴向的宽度,而且小于等于上述磁轭的空隙的、磁轭周向的长度的3倍,由此解决了上述同样的问题。
本发明所述的磁存储装置,通过具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,上述磁轭的空隙的、磁轭周向的长度,大于等于上述磁阻效应元件的磁感层的上述磁轭周向的长度,而且小于等于1μm,由此解决了上述同样的问题。
下面,利用附图对本发明实施例1的磁存储装置进行详细说明。
(实施例1)
本发明实施例1的磁存储装置10,具有多个存储区域,在该多个存储区域的每一个中,如图1及图2所示,分别包括:通过写入电流提供外部磁场的配线12;具有隔着空隙而相对向的一对开放端部14、16的大致环状体的磁轭18;包含有通过外部磁场改变磁化方向的第二磁性层(感磁层)28的磁阻效应元件20。
磁轭18在配线12的延伸方向的一部分上以包围配线12外周的方式配置。因为配线12是为了对磁阻效应元件20进行磁化信息的写入,所以在本实施例1中,是以通过磁轭18的轴心O1附近的方式配置的。
还有,磁轭18在本实施例1中由强磁性铁镍合金(NiFe)构成,并且磁性、机械性地一体连续形成。另外,磁轭18的构造、材料并不限于此,例如作为材料,也能适用钴铁合金(CoFe)等。
磁阻效应元件20,如图3放大所示,按照反铁磁性层22、第一磁性层24、非磁性层26、第二磁性层28的顺序进行层叠而构成。另外,该磁阻效应元件20,通过在图中未表示的基板上,按照反铁磁性层22、第一磁性层24、非磁性层26、第二磁性层28的顺序或者相反的顺序,利用溅射等进行成膜,而可以容易的形成。
反铁磁性层22,在本实施例1中利用90nm厚的不规则合金IrMn形成。另外,其他的不规则合金RuRhMn、规则合金PtMn等也可适用于反铁磁性层22。
第一磁性层24是固定了磁化的方向的、所谓的固定层(栓层(ピンド)),与反铁磁性层22连接而层叠。由此,在反铁磁性层22和第一磁性层24的界面上产生交换结合磁场,第一磁性层24的磁化的方向被固定。
另外,该第一磁性层24,为了使基于反铁磁性层22而引起的第一磁性层24的磁化方向的固定力增大,而由按磁性层30A、非磁性导电层32、磁性层30B的顺序进行层叠的3层结构构成。在本实施例1中,分别是磁性层30A由16nm厚的钻铁合金(CoFe)形成,非磁性导电层32由8.5nm厚的钌(Ru)形成,磁性层30B由12nm的钴铁合金(CoFe)形成。另外,其他的单体的钴(Co)、钴铂白金合金(CoPt)、镍铁钴合金(NiFeCo)等也可适用于磁性层30A、30B。
非磁性层26层叠在第一磁性层24上。在本实施例1中,非磁性层26是由9nm厚的氧化铝(Al2O3)形成的。
第二磁性层28是磁化的朝向可变的、所谓的感磁层(自由层)。在本实施例1中,是在15nm厚的钴铁合金(CoFe)上层叠30nm厚的镍铁合金(NiFe)而形成。
磁轭18的各开放端部14、16是以与上述第二磁性层28成为大致相同层级的方式配置。
图4中,表示按每个第二磁性层28的磁轭径向Y的最大厚度T2(=5nm、10nm、15nm)测定了磁轭18的各开放端部14、16的最大厚度T1和磁阻效应元件20的第二磁性层28的磁化反转率(Mx/MS2)的实验结果。另外,磁化反转率(Mx/MS2)表示第二磁性层28的饱和磁化MS2与第二磁性层28的易磁化轴方向的磁化成分Mx的比。
由本实验可知,相对于第二磁性层28的各厚度T2,当各开放端部14、16的最大厚度T1增大时,磁化反转率(Mx/MS2)也急剧增大。
因此,磁轭18的各开放端部14、16的最大厚度T1与第二磁性层28的磁轭径向Y的最大厚度T2,必须要有T1>T2的关系。
另外,当各开放端部14、16的最大厚度T1厚于必要的厚度的话,使磁轭18的磁化饱和变得困难,所以各开放端部14、16的最大厚度T1最好是磁阻效应元件20的第二磁性层28的最大厚度T2的20倍或其以下(T1≤T2×20)的程度。
在磁轭18的空隙部产生的磁通量和磁轭18的饱和磁化MS1与磁轭18的各开放端部的、磁轭径向的厚度T1成比例增大。另外,磁阻效应元件20的第二磁性层28的反磁场也和第二磁性层的厚度T2与第二磁性层的饱和磁化MS2成比例增大。
因此,通过使磁轭18的各开放端部14、16的最大厚度T1和磁轭18的饱和磁化MS1的积大于磁阻效应元件20的第二磁性层28的最大厚度T2和第二磁性层28的饱和磁化MS2的积(T1×MS1≥T2×MS2),能控制第二磁性层的磁化反转。
还有,第一磁性层24以及第二磁性层28的易磁化轴是以这些层的稳定的磁化状态与易磁化轴方向平行或者相反平行的方式设定,以与磁轭18的一对开放端部14、16附近的磁轭18内的磁力线的朝向大致相同的方式构成,这样构成的话,因为磁轭18内的磁力线的朝向与第二磁性层28的磁化方向平行或者相反平行,所以第二磁性层28的磁化反转所需要的磁场产生量最少。还有,第一磁性层24以及第二磁性层28的各易磁化轴,为了使磁化方向在平行或相反平行的状态下稳定,最好相互平行。
返回图2,磁阻效应元件20,以其一对侧面(磁轭18侧的各面)20A、20B的至少一部分与磁轭18的一对开放端部14、16的各端面14A、16A分别相对向的方式设置。另外,磁轭18的各开放端部14、16的磁轭轴向Z的宽度W1必须为磁阻效应元件20的第二磁性层28的磁轭轴向Z的宽度W2或其以上(W1≥W2),使得与磁阻效应元件20相关的磁通量的分布不会不均匀。另外,各开放端部14、16的宽度W1最好是磁轭18的空隙的、磁轭周向X的长度L1的3倍或其以下(W1≤L1×3)。如图5~图8所示,这是因为在各开放端部14、16间的中央位置附近计测的磁场H,在各开放端部14、16的宽度W1比磁轭18的空隙的长度L1的3倍还长时,成为基本饱和状态的缘故。
而且,磁轭18的空隙的长度L1大于等于磁阻效应元件20的第二磁性层28中磁轭周向X的长度L2,而且小于等于1μm。另外,磁轭18也有作为一般的导电性的情况,但只要在空隙内配置磁阻效应元件20即可,或者与磁阻效应元件20的第二磁性层28接触即可。在这里,将磁轭18的空隙的长度L1限制在1μm或其以下的原因是,(1)如上述图8所示,若使空隙的长度L1大于1μm时(L1=1220nm),与如上述图5~图7所示的空隙长度L1小于等于1μm时(L1=320nm、620nm、920nm)相比,计测的磁场H减少了,(2)考虑到磁存储装置10的高密度化等,使空隙的长度L1大于1μm是不现实的等。
如图3所示,磁轭18的开放端部14、16的各端面14A、16A与磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B各自以规定的角度θA、θB、θC、θD倾斜,从上方向下方扩展开。在本实施例1中,磁轭18的开放端部14、16的各端面14A、16A的倾斜角θA、θB与磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B的倾斜角θC、θD被设定为全部大致相同,该倾斜角θA、θB、θC、θD被设定为20度或其以上但不到90度。
磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B是能够通过离子削铣、反应性离子蚀刻(RIE:Reactive Ion Etching)等的加工而倾斜。例如,在离子削铣加工中,在规定压力下对氩气施加电压,产生放电而产生等离子。而且,对等离子中的离子,施加作为加速电压的100-500V程度的电压,使它们向规定方向加速,如图9A所示,将加速了的离子ION向磁阻效应元件20的表面照射,撞击磁阻效应元件20。其结果是,通过因撞击产生的溅射现象,如图9B所示,用抗蚀剂图形34除去被掩模的区域外的磁阻效应元件20的同时,通过控制离子ION的照射角度和照射时间,可使磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B以大约20-90度的角度倾斜。
反应性离子蚀刻中,通过离子的溅射、和被等离子体化的蚀刻气体的化学变化,能进行高精度的各向异性蚀刻。根据这种反应性离子蚀刻,可使磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B以大约20-80度的角度倾斜。另外,如果倾斜角度变小的话,磁轭18的开放端部14、16前端的截面面积变小,所以磁轭18的前端的磁饱和加速进行,从磁轭18更容易产生磁通量,但是各端面14A、16A的区域扩大,是不现实的,在装置的高密度化方面是不合适的。因此,最好将倾斜角度在20-90度的范围内根据需要最佳设计。
而磁阻效应元件20形成后,例如通过溅射,在磁阻效应元件20上,形成了由氧化铝(Al2O3)等非导电性材料构成的大致相同厚度的绝缘层36后,形成磁轭18的各开放端部14、16。
下面,对本实施例1的磁存储装置10的作用进行说明。
当电流流过配线12时,配线12的周围产生电流磁场。该电流磁场的磁力线通过磁轭18内,从磁轭18的开放端部14、16的各端面14A、16A被引导到磁阻效应元件20的第二磁性层28。其结果是,随着磁轭18的磁化方向反转,而第二磁性层28的磁化方向反转,第二磁性层28作为存储磁化信息的记录层而发挥作用。
由此,本实施例1的磁存储装置10中,用各种方法实现磁轭18的形状的最佳化。具体而言,(1)使磁轭18的各开放端部14、16的磁轭径向Y的最大厚度T1大于磁阻效应元件20的第二磁性层(感磁层)28的磁轭径向Y的最大厚度T2,(2)使磁轭18的开放端部14、16的最大厚度T1与磁轭18的饱和磁化MS1的积大于磁阻效应元件20的第二磁性层28的最大厚度T2与第二磁性层28的饱和磁化MS2的积,(3)使磁轭18的各开放端部14、16的磁轭轴向Z的宽度W1大于等于磁阻效应元件20的第二磁性层28的磁轭轴向Z的宽度W2,而且,小于等于磁轭18的空隙的磁轭周向X的长度L1的3倍,(4)使磁轭18的空隙的长度L1大于等于磁阻效应元件20的第二磁性层28的周向X的长度L2,而且小于等于1μm。即,根据本实施1的磁存储装置10,在使磁轭形状具体化的同时,通过形状的最佳化,增大从磁轭产生的磁通量,能降低写入电流。
在本实施例1中,为了得到更大的效果,作为形状的最佳化,示出了全面实施了(1)-(4)的例子,但本发明不仅限于此,只要实施上述(1)-(4)中的至少一个,就能得到本发明的效果。
本实施例1中,磁阻效应元件20,以其一对侧面20A、20B的至少一部分与磁轭18的一对开放端部14、16的各端面14A、16A分别相对向的方式配置,而且,磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B与磁轭18的一对开放端面14、16的各端面14A、16A各自具有规定的角度θA、θB、θC、θD,所以磁轭18的开放端部14、16的各端面14A、16A、以及磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B的表面积能分别扩大。因此,能使从磁轭18引导到磁阻效应元件20的电流磁场的磁通量增加,能进一步降低写入电流。另外,由于能够减小磁轭18的开放端部14、16前端的截面面积,磁轭18的前端的磁饱和加速进行,从磁轭18更容易产生磁通量,能增加被磁阻效应元件20引导的电流磁场的磁通量。
而且,因为磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B和磁轭18的一对开放端部14、16的各端面14A、16A以大致相同角度倾斜,所以加工容易,而且能够将从磁轭18产生的电流磁场的磁通量均等的导入磁阻效应元件20,能进一步减少写入电流。能够使被引导到磁阻效应元件20的磁通量的大小、施加磁通量的定时在多个存储区域(单元)间大致相同,可以抑制写入特性的偏差。
因为磁轭18一体连续形成,所以能够减轻磁轭18的磁阻,使通过磁轭18内部的磁力线均等化,能够抑制停止磁阻造成的紊流。
进一步,由于配线12以通过磁轭18的轴心O1附近的方式设置。所以能够将从配线12产生的电流磁场的磁通量高效率的引导到磁轭18内,即使小的写入电流效率也能进行高效、而且稳定的写入。
而且,因为磁阻效应元件20以其一对侧面20A、20B的至少一部分分别与磁轭18的一对开放端部14、16的各端面14A、16A相对向的的方式配置,而且,使磁轭18的一对开放端部14、16附近的磁轭18内的磁力线的朝向与磁阻效应元件20的易磁化轴的朝向大致一致,所以具有小型且简单的结构,同时能有效进行磁阻效应元件20的磁化反转,与以前的磁存储装置相比,能降低写入电流。另外,不会由于例如磁轭18的残留磁化的影响而感磁层的磁化失去平衡而产生错误动作,能进行进一步稳定的写入。
更进一步,因为由非导电性材料构成的大致相同厚度的绝缘层36介于磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B与磁轭18的一对开放端部14、16的各端面14A、16B之间,所以能够使磁阻效应元件20与磁轭18之间的距离保持一定。因此,在能够使从磁轭18产生的磁通量的强度均匀化的同时,能够使从磁轭18产生的磁通量相对于磁阻效应元件20有效作用。
因为磁阻效应元件20是至少按照反铁磁性层22、第一磁性层24、非磁性层26、第二磁性层28的顺序进行层叠而形成的,所以能够以低磁场发现磁阻效应的同时,能简单的进行感磁层的磁化方向的判别。
第一磁性层24是由按照磁性层30A、非磁性导电层32、磁性层30B的顺序层叠了的3层结构构成,因此通过从磁轭18的空隙部产生的磁场而作为固定层的第一磁性层24的磁化方向不会不稳定,能使固定层的磁化的朝向很难反转。
另外,本发明的磁存储装置并不限定于上述实施例1的磁存储装置10的构造和形状等。
因此,例如取代上述实施例1的磁轭18,如图10所示的磁轭38那样,也可以使径向截面形状呈大致圆形,或者,如图11所示的磁轭40那样,也可以使径向截面形状是大致椭圆形。在这种情况下,能使流过磁轭38(40)内部的磁力线更均匀化,能够使写入电流磁场稳定化。
另外,磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B在整个面上倾斜,但本发明不只限于此,例如图12所示的磁阻效应元件42那样,也可以仅使感磁层44的磁轭18侧的各面44A、44B(磁阻效应元件42的一对侧面的至少一部分)倾斜。
而且,设定磁轭18的各开放端部14、16的端面14A、16A的倾斜角θA、θB与磁阻效应元件20的一对侧面20A、20B的倾斜角θC、θD全部大致相同,但本发明并不限定于此,各倾斜角θA、θB、θC、θD也可设定为不同的角度。

Claims (5)

1.一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:
磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;
配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;
磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,
上述磁轭的各开放端部的、磁轭径向的最大厚度,大于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭径向的最大厚度。
2.一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:
磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;
配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;
磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,
上述磁轭的各开放端部的、磁轭径向的最大厚度和该磁轭的饱和磁化的积,大于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭径向的最大厚度和该感磁层的饱和磁化的积。
3.一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:
磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;
配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;
磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,
上述磁轭的各开放端部的、磁轭轴向的宽度,大于等于上述磁阻效应元件的感磁层的上述磁轭轴向的宽度,而且小于等于上述磁轭的空隙的、磁轭周向的长度的3倍。
4.一种磁存储装置,具有多个存储区域,在上述多个存储区域的每一个中分别包括:
磁阻效应元件,其包含有通过外部磁场而磁化方向变化的感磁层;
配线,其通过写入电流而对上述感磁层提供上述外部磁场;
磁轭,其由具有隔着空隙而相对向的至少一对开放端部的大致环状体构成,在上述配线的延伸方向的一部分,以包围该配线外周的方式配置,其特征在于,
上述磁轭的空隙的、磁轭周向的长度,大于等于上述磁阻效应元件的磁感层的上述磁轭周向的长度,而且小于等于1μm。
5.如权利要求1~4中任一项所述的磁存储装置,其特征在于,上述磁阻效应元件是以其一对侧面的至少一部分与上述磁轭的一对开放端部的各端面分别相对向的方式配置的,而且,
上述磁阻效应元件的一对侧面的至少一部分与上述磁轭的一对开放端部的各端面分别具有规定的角度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963544B2 (en) 2008-09-29 2015-02-24 The Research Institute For Electric And Magnetic Materials Signal transmission device
CN108292704A (zh) * 2015-11-27 2018-07-17 Tdk株式会社 自旋流磁化反转元件、磁阻效应元件和磁存储器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006344653A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ
US7808229B2 (en) * 2006-12-14 2010-10-05 Tdk Corporation Magnetic device and frequency analyzer
JP2008159613A (ja) * 2006-12-20 2008-07-10 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ及びその書き込み方法
US9236561B2 (en) * 2011-09-12 2016-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for providing multiple self-aligned logic cells in a single stack
US10411184B1 (en) 2018-03-02 2019-09-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Vertical spin orbit torque devices

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587943A (en) 1995-02-13 1996-12-24 Integrated Microtransducer Electronics Corporation Nonvolatile magnetoresistive memory with fully closed flux operation
JP2000090658A (ja) 1998-09-09 2000-03-31 Sanyo Electric Co Ltd 磁気メモリ素子
US6627814B1 (en) * 2002-03-22 2003-09-30 David H. Stark Hermetically sealed micro-device package with window
JP3959335B2 (ja) 2002-07-30 2007-08-15 株式会社東芝 磁気記憶装置及びその製造方法
US7020015B1 (en) * 2002-10-03 2006-03-28 Idaho Research Foundation, Inc. Magnetic elements having unique shapes
JP4419408B2 (ja) * 2003-03-14 2010-02-24 Tdk株式会社 磁気抵抗効果素子および磁気メモリデバイス
JP4492052B2 (ja) * 2003-08-21 2010-06-30 Tdk株式会社 磁気記憶セルおよび磁気メモリデバイス
US6995462B2 (en) * 2003-09-17 2006-02-07 Micron Technology, Inc. Image sensor packages
JP4438375B2 (ja) * 2003-10-21 2010-03-24 Tdk株式会社 磁気抵抗効果素子、磁気記憶セルおよび磁気メモリデバイス
JP2006100423A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Tdk Corp 磁気記憶装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963544B2 (en) 2008-09-29 2015-02-24 The Research Institute For Electric And Magnetic Materials Signal transmission device
CN108292704A (zh) * 2015-11-27 2018-07-17 Tdk株式会社 自旋流磁化反转元件、磁阻效应元件和磁存储器
CN108292704B (zh) * 2015-11-27 2021-09-07 Tdk株式会社 自旋流磁化反转元件、磁阻效应元件和磁存储器

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