DE102004043264B4 - Magnet-Speichervorrichtungen mit wahlfreiem Zugriff, die wärmeerzeugende Schichten enthalten und darauf bezogene Verfahren zum Programmieren - Google Patents

Magnet-Speichervorrichtungen mit wahlfreiem Zugriff, die wärmeerzeugende Schichten enthalten und darauf bezogene Verfahren zum Programmieren Download PDF

Info

Publication number
DE102004043264B4
DE102004043264B4 DE102004043264A DE102004043264A DE102004043264B4 DE 102004043264 B4 DE102004043264 B4 DE 102004043264B4 DE 102004043264 A DE102004043264 A DE 102004043264A DE 102004043264 A DE102004043264 A DE 102004043264A DE 102004043264 B4 DE102004043264 B4 DE 102004043264B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
magnetic
bit line
heat
tunnel junction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102004043264A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004043264A1 (de
Inventor
Won-Cheol Jeong
Hyeong-Jun Kim
Jae-Hyun Park
Chang-Wook Jeong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of DE102004043264A1 publication Critical patent/DE102004043264A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004043264B4 publication Critical patent/DE102004043264B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/14—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
    • G11C11/15—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements using multiple magnetic layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1675—Writing or programming circuits or methods
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B61/00—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
    • H10B61/20—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors
    • H10B61/22—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors of the field-effect transistor [FET] type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff, die aufweist: eine erste Elektrode (71d', 71d'') auf einem Substrat (51); ein Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b), welches eine freie Schicht (79a, 79b), eine Tunnelisolierschicht (81a, 81b) und eine fixierte Schicht (83a, 83b) aufweist, wobei die Tunnelisolierschicht (81a, 81b) zwischen der freien Schicht (79a, 79b) und der fixierten Schicht (83a, 83b) angeordnet ist, und wobei das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) elektrisch mit der ersten Elektrode (71d', 71d'') verbunden ist; eine zweite Elektrode (91), die mit der ersten Elektrode (71d', 71d'') über das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) verbunden ist; und eine wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) zum Erwärmen der freien Schicht (79a, 79b), wobei die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) und das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) elektrisch zwischen der ersten (71d', 71d'') und der zweiten Elektrode (91) direkt in Reihe geschaltet sind, wobei die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) eine Schicht aus einem elektrisch isolierendem Material mit einer Schichtdicke von weniger...

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Speichervorrichtungen und spezieller magnetische Speichervorrichtungen mit wahlfreiem Zugriff und Verfahren.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein Magnetspeicher mit wahlfreiem Zugriff (MRAMs) bildet einen nichtflüchtigen Speicher, der mit einer relativ niedrigen Spannung und mit einer relativ hohen Geschwindigkeit arbeiten kann. In einer magnetischen Speicherzelle mit wahlfreiem Zugriff werden Daten in einem Magnetwiderstand gespeichert, der ein magnetisches Tunnelübergangs-(MTJ)-Element enthält, mit ersten und mit zweiten ferromagnetischen Schichten und mit einer dazwischen befindlichen Tunnelisolierschicht. Spezieller gesagt, kann die magnetische Polarisation der ersten ferromagnetischen Schicht (die auch als eine freie Schicht bezeichnet wird) unter Verwendung eines Magnetfeldes geändert werden, welches das MTJ-Element kreuzt. Das magnetische Feld kann durch einen elektrischen Strom induziert werden, der benachbart dem MTJ-Element fließt.
  • Demzufolge kann die magnetische Polarisation der freien Schicht parallel oder antiparallel zu einer magnetischen Polarisation der zweiten ferromagnetischen Schicht verlaufen (die auch als eine Pinning-Schicht oder Fixierungs-Schicht bezeichnet wird). Als ein Ergebnis einer Spintronic basierend auf der Quantenmechanik, ergibt sich, daß ein elektrischer Widerstand eines Strompfades durch das MTJ-Element, wenn die magnetische Polarisation der freien Schicht parallel zu der magnetischen Polarisation der Fixierungs-Schicht verläuft, verschieden ist von derjenigen bei einem elektrischen Widerstand des Strompfades durch das MTJ-Element, wenn die magnetische Polarisation der freien Schicht antiparallel zu der magnetischen Polarisation der Fixierungs-Schicht verläuft. Eine Speicherzelle, die ein MTJ-Element enthält, kann somit programmiert werden, indem man die magnetische Polarisation der freien Schicht entsprechend einem Wert an Daten, die zu programmieren sind, einstellt, und es können auch Daten von der Speicherzelle gelesen werden, indem ein elektrischer Widerstand durch das MTJ-Element gemessen wird.
  • Ein magnetisches Tunnelübergangs-Element kann eine Fixierungs-Schicht 11, eine fixierte (oder gepinnte) magnetische Schicht 13 (magnetische Referenzschicht mit fixierter Magnetisierung), eine Tunnelisolierschicht 15 und eine freie magnetische Schicht 17 enthalten, wie in den 1A bis B gezeigt ist. Die Fixierungs-Schicht 11 kann aus einer Schicht aus einem antiferromagnetischen Material bestehen, wie beispielsweise aus FeMn (Eisen-Mangan). Die fixierte Schicht und die freie magnetische Schicht 13 und 17 können aus Schichten aus dem gleichen oder aus unterschiedlichen ferromagnetischen Materialien gebildet sein, wie beispielsweise aus CoFe (Kobalt-Eisen) und/oder NiFe (Nickel-Eisen). Die Tunnelisolierschicht 15 kann aus einer Schicht aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise aus Al2O3 (Aluminiumoxid), bestehen.
  • Ein ferromagnetisches Material besitzt eine makroskopische Magnetisierung ohne ein externes Magnetfeld und es können Elektronenspins in der gleichen Richtung bei einer relativ niedrigen Temperatur aufgereiht werden. Magnetische Zonen eines ferromagnetischen Materials können ausgerichtet werden, und zwar unter Verwendung eines externen Magnetfeldes, und die Ausrichtung der magnetischen Zonen des ferromagnetischen Materials kann aufrecht erhalten werden, und zwar nach Entfernen des externen Magnetfeldes. Bei einem antiferromagnetischen Material können die Spins von Atomen in einer abwechselnd antiparallelen Anordnung vorhanden sein. Ein antiferromagnetisches Material kann somit mikroskopische Magneteigenschaften haben, nicht jedoch makroskopische Magneteigenschaften.
  • Die fixierte magnetische Schicht 13 kann durch Erhitzen der fixierten magnetischen Schicht 13 auf 300°C (Grad C) unter Anlegung eines externen Magnetfeldes fixiert werden. Nach der Wärmebehandlung können die fixierten Magnetspins in der fixierten magnetischen Schicht 13 nicht rotieren. Da die Fixierungs-Schicht 11 in Kontakt mit der fixierten Schicht 13 steht, können die Magnetspins der fixierten Schicht 13 permanent fixiert werden. Die Magnetspins der freien Schicht 17 können jedoch bei Vorhandensein eines externen Magnetfeldes rotieren, da die freie Schicht 17 von der Fixierungs-Schicht 11 getrennt ist.
  • Wenn die magnetische Polarisation der freien Magnetschicht 17 parallel zur magnetischen Polarisation der fixierten magnetischen Schicht 13 gesetzt wird, kann ein elektrischer Widerstand in bezug auf einen Strom i durch das magnetische Tunnelübergangs-Element relativ niedrig sein und kann einen ”0”-Zustand eines Bits von Daten repräsentieren, die in der Speicherzelle programmiert sind, welche das MTJ-Element enthält. Wenn die Magnetpolarisation der freien Magnetschicht 17 antiparallel zu der Magnetpolarisation der fixierten magnetischen Schicht 13 eingestellt wird, kann ein elektrischer Widerstand in bezug auf einen Strom i durch das magnetische Tunnelübergangs-Element relativ hoch sein und kann einen ”1”-Zustand eines Bits von Daten repräsentieren, die in der Speicherzelle einprogrammiert sind, welche das MTJ-Element enthält. Durch Anlegen einer gleichen Spannung über dem MTJ-Element kann somit ein resultierender Strom i entweder relativ hoch oder niedrig sein, und zwar entsprechend einem Widerstand des MTJ-Elements, um einen Zustand (”0” oder ”1”) eines Bits von Daten anzuzeigen, welche in das MTJ-Element programmiert sind.
  • Thermisch unterstützte magnetische Speicher mit wahlfreiem Zugriff sind beispielsweise in dem US-Patent US 6 385 082 B1 erläutert. In dem '082 Patent ist eine Speicherzelle an einer Schnittstelle einer Bitleitung und einer Wortleitung angeordnet und eine Zelle kann dadurch ausgewählt werden, indem ein Hauptimpuls des Tunnelstromes zwischen den sich schneidenden Bit- und Wortleitungen verwendet wird, um eine ausreichende Joule-Wärme zu erzeugen, um eine Änderung des Magnetisierungszustandes von dessen reversibler magnetischer Schicht zu vereinfachen.
  • Zusätzlich wird auch ein thermisch unterstützter Schaltvorgang der Magnetspeicherelemente in dem US-Patent US 6 603 678 B2 erläutert. In dem '678 Patent wird ein magnetisches Speicherelement beschrieben, indem das Speicherelement erhitzt wird und indem wenigstens ein Magnetfeld an das Speicherelement angelegt wird. Weitere magnetische Speicher und magnetische Widerstandselemente sind aus den Druckschriften US 2002/0 141 231 A1 , EP 1 376 602 A2 , WO 00/04 551 A1 , WO 2003/092 014 A1 und WO 2003/094 170 A2 bekannt. Es beseht die Aufgabe thermisch unterstützte magnetische Speicher zu verbessern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält eine magnetische Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff eine erste Elektrode auf einem Substrat, ein magnetisches Tunnelübergangs-Element, welches elektrisch mit der Elektrode verbunden ist, und eine zweite Elektrode, die elektrisch mit der ersten Elektrode über das magnetische Tunnelübergangs-Element verbunden ist. Zusätzlich ist eine wärmeerzeugende Schicht elektrisch in Reihe mit dem magnetischen Tunnelübergangs-Element zwischen der ersten und der zweiten Elektrode geschaltet und die wärmeerzeugende Schicht liefert einen relativ hohen Widerstand in bezug auf den elektrischen Stromfluß.
  • Spezieller ausgedrückt, kann die erste Elektrode aus einer Elektrode eines Speicherzellen-Zugriffstransistors bestehen (wie beispielsweise einer Source-/Drainzone eines Feldeffekttransistors), und die zweite Elektrode kann aus einer Bitleitung bestehen. Zusätzlich kann die wärmeerzeugende Schicht ein isolierendes Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid, Silizium, Siliziumkohlenstoff, Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und/oder ein Chalcogenidmaterial, enthalten und die wärmeerzeugende Schicht kann eine Dicke von weniger als angenähert 3 nm haben.
  • Das magnetische Tunnelübergangs-Element kann eine freie Schicht, eine Tunnelisolierschicht und eine fixierte Schicht enthalten, wobei die Tunnelisolierschicht zwischen der freien und der fixierten Schicht vorhanden ist. Zusätzlich kann das magnetische Tunnelübergangs-Element auch eine Fixierungs-Schicht auf oder unter der fixierten Schicht enthalten, in solcher Weise, daß die fixierte Schicht zwischen der Fixierungs-Schicht und der Tunnelisolierschicht liegt. Die freie Schicht kann zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der fixierten Schicht vorhanden sein oder die fixierte Schicht kann zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der freien Schicht vorhanden sein.
  • Darüber hinaus kann die wärmeerzeugende Schicht zwischen dem magnetischen Tunnelübergangs-Element und der zweiten Elektrode vorhanden sein, wobei die zweite Elektrode eine Bitleitung bildet, und wobei ein Oberflächenbereich einer elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der Bitleitung kleiner sein kann als ein Oberflächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die wärmeerzeugende Schicht zwischen dem magnetischen Tunnelübergangs-Element und der ersten Elektrode auf dem Substrat vorhanden sein und ein leitender Pfropfen kann elektrisch zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der ersten Elektrode auf dem Substrat angeschlossen sein, wobei ein Oberflächenbereich einer elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und dem leitenden Pfropfen kleiner sein kann als ein Oberflächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht.
  • Eine Schreibschaltung kann so konfiguriert sein, um Daten in das magnetische Tunnelübergangs-Element einzuschreiben, indem ein Heizstrom zwischen der ersten und der zweiten Elektrode erzeugt wird, und zwar durch das magnetische Tunnelübergangs-Element und die wärmeerzeugende Schicht, und indem ein Programmierstrom in einer Richtung erzeugt wird, die anders ist als eine Richtung des Heizstromes. Zusätzlich kann eine Leseschaltung so konfiguriert sein, um Daten von dem magnetischen Tunnelübergangs-Element zu lesen, indem ein Widerstand des magnetischen Tunnelübergangs-Elements detektiert wird. Spezieller ausgedrückt, kann die zweite Elektrode aus einer Bitleitung bestehen und die Schreibschaltung kann so konfiguriert sein, um den Programmierstrom durch die Bitleitung hindurch zu erzeugen.
  • Darüber hinaus kann die zweite Elektrode aus einer Bitleitung bestehen, es kann eine isolierende Schicht auf der Bitleitung vorgesehen sein, so daß die Bitleitung zwischen der isolierenden Schicht und dem magnetischen Tunnelübergangs-Element liegt, und es kann eine Sub-Bitleitung auf der isolierenden Schicht vorgesehen sein, so daß die isolierende Schicht zwischen der Sub-Bitleitung und der Bitleitung zu liegen kommt. Die Sub-Bitleitung und die Bitleitung können parallel verlaufen. Zusätzlich kann die Schreibschaltung so konfiguriert sein, um Daten in das magnetische Tunnelübergangs-Element zu schreiben, und zwar durch Erzeugen eines Heizstromes zwischen der ersten Elektrode und der Bitleitung über das magnetische Tunnelübergangs-Element und mit Hilfe der wärmeerzeugenden Schicht, und indem ein Programmierstrom erzeugt wird, der durch die Sub-Bitleitung fließt, während der Heizstrom erzeugt wird.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform kann die zweite Elektrode aus einer Bitleitung bestehen, es kann eine isolierende Schicht auf der Bitleitung vorgesehen sein, so daß die Bitleitung zwischen der isolierenden Schicht und dem magnetischen Tunnelübergangs-Element liegt, und es kann eine Ziffernleitung (digit line) auf der isolierenden Schicht vorgesehen sein, so daß die isolierende Schicht zwischen der Ziffernleitung und der Bitleitung liegt. Zusätzlich kann die Schreibschaltung so konfiguriert sein, um Daten in das magnetische Tunnelübergangs-Element dadurch einzuschreiben, indem ein Heizstrom zwischen der ersten Elektrode und der Bitleitung durch das magnetische Tunnelübergangs-Element und die wärmeerzeugende Schicht erzeugt wird und indem ein Programmierstrom durch die Ziffernleitung erzeugt wird, während der Heizstrom generiert wird. Die Ziffernleitung kann senkrecht in Bezug auf die Bitleitung verlaufen.
  • Gemäß zusätzlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält eine magnetische Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff einen Speicherzellen-Zugriffstransistor (wie beispielsweise einen Feldeffekttransistor) mit einer Elektrode (wie beispielsweise einer Sourcezone oder einer Drainzone) auf einem Substrat und es ist ein magnetisches Tunnelübergangs-Element elektrisch mit der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors verbunden. Eine Bitleitung ist elektrisch mit der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors über das magnetische Tunnelübergangs-Element verbunden. Zusätzlich ist eine Schreibschaltung so konfiguriert, um Daten in das magnetische Tunnelübergangs-Element dadurch einzuschreiben, indem ein Heizstrom zwischen der Bitleitung und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors über das magnetische Tunnelübergangs-Element erzeugt wird, während der Speicher-Zugriffstransistor eingeschaltet wird, und indem ein Programmierstrom in einer Richtung erzeugt wird, der gegenüber einer Richtung des Heizstromes verschieden ist, während der Heizstrom generiert wird.
  • Zusätzlich kann eine Isolierschicht auf der Bitleitung so angeordnet sein, daß die Bitleitung zwischen der Isolierschicht und dem magnetischen Tunnelübergangs-Element liegt, und es kann eine Sub-Bitleitung auf der isolierenden Schicht in solcher Weise vorgesehen sein, daß die isolierende Schicht zwischen der Sub-Bitleitung und der Bitleitung zu liegen kommt. Darüber hinaus kann die Schreibschaltung so konfiguriert sein, um den Programmierstrom durch die Sub-Bitleitung zu erzeugen, während der Heizstrom erzeugt wird. Spezifischer ausgedrückt, können die Sub-Bitleitung und die Bitleitung parallel verlaufen.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform kann auf der Bitleitung eine isolierende Schicht so vorgesehen sein, daß die Bitleitung zwischen der isolierenden Schicht und dem magnetischen Tunnelübergangs-Element liegt, und es kann eine Ziffernleitung auf der isolierenden Schicht so vorgesehen werden, daß die isolierende Schicht zwischen der Ziffernleitung der Bitleitung liegt. Zusätzlich kann die Schreibschaltung so konfiguriert werden, um den Programmierstrom durch die Ziffernleitung hindurch zu erzeugen, während der Heizstrom erzeugt wird, und die Ziffernleitung und die Bitleitung können senkrecht verlaufen. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform kann die Schreibschaltung so konfiguriert sein, um den Programmierstrom durch die Bitleitung hindurch zu generieren.
  • Eine wärmeerzeugende Schicht kann elektrisch in Reihe mit dem magnetischen Tunnelübergangs-Element zwischen der Bitleitung und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors angeschlossen sein, wobei die wärmeerzeugende Schicht einen relativ hohen Widerstand in Bezug auf den elektrischen Stromfluß bietet. Spezieller ausgedrückt, kann die wärmeerzeugende Schicht aus einer Schicht aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid, Silizium, Siliziumkohlenstoff, Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und/oder einem Chalcogenidmaterial bestehen, und die wärmeerzeugende Schicht kann eine Dicke von weniger als angenähert 3 nm haben.
  • Das magnetische Tunnelübergangs-Element kann eine freie Schicht, eine Tunnelisolierschicht und eine fixierte Schicht enthalten, wobei die Tunnelisolierschicht zwischen der freien Schicht und der fixierten Schicht gelegen ist. Eine Fixierungs-Schicht kann ebenso auf der fixierten Schicht vorgesehen sein, derart, daß die fixierte Schicht zwischen der Fixierungs-Schicht und der Tunnelisolierschicht liegt. Die freie Schicht kann zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der fixierten Schicht gelegen sein oder die fixierte Schicht kann zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der freien Schicht gelegen sein.
  • Darüber hinaus kann die wärmeerzeugende Schicht zwischen dem magnetischen Tunnelübergangs-Element und der Bitleitung gelegen sein, und es kann ein Oberflächenbereich einer elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der Bitleitung kleiner sein als ein Oberflächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die wärmeerzeugende Schicht zwischen dem magnetischen Tunnelübergangs-Element und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors gelegen sein. Zusätzlich kann ein leitender Pfropfen elektrisch mit der wärmeerzeugenden Schicht und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors verbunden sein, und es kann ein Oberflächenbereich der elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und dem leitenden Pfropfen kleiner sein als ein Oberflächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht. Zusätzlich kann eine Leseschaltung so konfiguriert sein, um Daten von dem magnetischen Tunnelübergangs-Element zu lesen, indem ein Widerstand des magnetischen Tunnelübergangs-Elements detektiert wird.
  • Gemäß noch zusätzlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Verfahren zum Programmieren einer Speichervorrichtung realisiert werden, die eine Bitleitung, ein magnetisches Tunnelübergangs-Element und einen Speicherzellen-Zugriffstransistor enthält, mit einer Elektrode, wobei das magnetische Tunnelübergangs-Element elektrisch zwischen der Bitleitung und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors geschaltet ist. Speziell wird ein Heizstrom in einer ersten Richtung zwischen der Bitleitung und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors durch das magnetische Tunnelübergangs-Element erzeugt, und zwar während der Speicherzellen-Zugriffstransistor eingeschaltet ist. Während der Erzeugung des Heizstromes in der ersten Richtung wird ein Programmierstrom in einer zweiten Richtung erzeugt, wobei die erste und die zweite Richtung voneinander verschieden sind.
  • Spezieller ausgedrückt, kann ein Programmierstrom durch die Bitleitung hindurch erzeugt werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Speichervorrichtung eine Sub-Bitleitung parallel zu der Bitleitung enthalten, es kann der Programmierstrom durch die Sub-Bitleitung hindurch erzeugt werden. Bei einer noch anderen Ausführungsform kann die Speichervorrichtung eine Ziffernleitung senkrecht zu der Bitleitung enthalten und es kann der Programmierstrom durch die Ziffernleitung hindurch erzeugt werden.
  • Die Speichervorrichtung kann eine wärmeerzeugende Schicht enthalten, die elektrisch in Reihe mit dem magnetischen Tunnelübergangs-Element zwischen der Bitleitung und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors gekoppelt ist, und die wärmeerzeugende Schicht kann einen relativ hohen Widerstand in Bezug auf den elektrischen Stromfluß bieten. Spezifischer ausgedrückt, kann die wärmeerzeugende Schicht aus einer Schicht aus einem isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid, Silizium, Siliziumkohlenstoff, Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid undq/oder einem Chalcogenidmaterial, und die wärmeerzeugende Schicht kann eine Dicke von weniger als etwa 3 nm haben.
  • Das magnetische Tunnelübergangs-Element kann eine freie Schicht, eine Tunnelisolierschicht und eine fixierte Schicht enthalten, wobei die Tunnelisolierschicht zwischen der freien Schicht und der fixierten Schicht gelegen ist. Das magnetische Tunnelübergangs-Element kann auch eine Fixierungs-Schicht auf der fixierten Schicht aufweisen, derart, daß die fixierte Schicht zwischen der Fixierungs-Schicht und der Tunnelisolierschicht liegt. Zusätzlich kann die freie Schicht zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der fixierten Schicht gelegen sein oder die fixierte Schicht kann zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der freien Schicht gelegen sein.
  • Gemäß noch zusätzlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält eine magnetische Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff einen Speicherzellen-Zugriffstransistor mit einer Sourcezone und einer Drainzone auf einem Substrat, einer Isolierschicht auf dem Speicherzellen-Zugriffstransistor und auf dem Substrat, und mit einem leitenden Kontaktpfropfen, der durch die isolierende Schicht hindurch verläuft und eine elektrisch Verbindung mit irgendeiner der Zonen gemäß der Source- und Drainzonen des Speicherzellen-Zugriffstransistors herstellt. Zusätzlich ist ein Magnet-Tunnelübergangs-Element elektrisch mit irgendeiner der Zonen gemäß der Source- und Drainzone des Speicherzellen-Zugriffstransistors über den leitenden Pfropfen verbunden und es ist eine Bitleitung elektrisch mit irgendeiner Zone gemäß der Source- und Drainzone des Speicherzellen-Zugriffstransistors über das magnetische Tunnelübergangs-Element und den leitenden Pfropfen verbunden. Eine wärmeerzeugende Schicht ist auch elektrisch in Reihe mit dem magnetischen Tunnelübergangs-Element zwischen der Bitleitung und dem leitenden Pfropfen geschaltet, und die wärmeerzeugende Schicht enthält eine Schicht aus einem isolierenden Material, welches eine Dicke von weniger als angenähert 3 nm besitzt.
  • Spezieller ausgedrückt, kann die wärmeerzeugende Schicht aus einer Schicht aus einem Material bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid, undotiertem Silizium, Siliziumkohlenstoff, Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und/oder einem Chalcogenidmaterial. Zusätzlich kann das magnetische Tunnelübergangs-Element eine freie Schicht, eine Tunnelisolierschicht und eine fixierte Schicht enthalten, wobei die Tunnelisolierschicht zwischen der freien Schicht und der fixierten Schicht gelegen ist. Das magnetische Tunnelübergangs-Element kann auch eine Fixierungs-Schicht auf oder unter der fixierten Schicht aufweisen, derart, daß die Referenzschicht zwischen der Fixierungs-Schicht und der Tunnelisolierschicht liegt.
  • Die freie Schicht kann zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der fixierten Schicht vorhanden sein oder die fixierte Schicht kann zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der freien Schicht gelegen sein. Die wärmeerzeugende Schicht kann zwischen dem magnetischen Tunnelübergangs-Element und der Bitleitung gelegen sein und ein Oberflächenbereich einer elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und der Bitleitung kann kleiner sein als ein Oberflächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die wärmeerzeugende Schicht zwischen dem magnetischen Tunnelübergangs-Element und dem leitenden Pfropfen gelegen sein und es kann ein Oberflächenbereich einer elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht und dem leitenden Pfropfen kleiner sein als ein Oberflächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A–B zeigen Querschnittsansichten von herkömmlichen magnetischen Tunnelübergangs-Elementen;
  • 2 ist eine Draufsicht auf eine magnetische Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie I-I' in 2;
  • 4 ist ein Signaldiagramm, welches die Betriebsweisen der Programmierung einer Speichervorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 5 ist ein Signaldiagramm, welches zusätzliche Betriebsweisen der Programmierung einer Speichervorrichtung gemäß zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 6 ist eine Querschnittsansicht eines magnetischen Tunnelübergangs-Elements gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 7 zeigt eine Querschnittsansicht eines magnetischen Tunnelübergangs-Elements von noch anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 8 ist eine Querschnittsansicht eines magnetischen Tunnelübergangs-Elements gemäß noch anderer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ist eine Querschnittsansicht eines magnetischen Tunnelübergangs-Elements gemäß mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 10 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen magnetischen Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff gemäß noch weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines magnetischen Tunnelübergangs-Elements, welches dazu verwendet wird, um die Temperaturverteilungscharakteristika zu simulieren, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 12 ist ein Graph, der die simulierten Temperaturverteilungscharakteristika für die Struktur von 11 veranschaulicht;
  • 13 zeigt einen Graphen, der die simulierten Temperaturverteilungscharakteristika für ein herkömmliches magnetisches Tunnelübergangs-Element veranschaulicht;
  • 14 ist eine Querschnittsansicht eines magnetischen Tunnelübergangs-Elements, um die Magnetisierungseigenschaften des magnetischen Tunnelübergangs-Elements bei unterschiedlichen Temperaturen zu messen;
  • 15 ist ein Graph, der die Hystereseschleifencharakteristika für die Struktur wiedergibt, die in 14 veranschaulicht ist;
  • 16 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem koerzitiven Magnetfeld eines magnetischen Tunnelübergangs-Elements und einer Temperatur des magnetischen Tunnelübergangs-Elements veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nun vollständiger unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Die Erfindung kann jedoch in sehr unterschiedlichen Ausführungsformen realisiert werden und ist nicht auf die hier dargestellten Ausführungsformen beschränkt; vielmehr dienen diese Ausführungsformen dazu, eine sorgfältige und vollständige Offenbarung zu liefern, um Fachleuten das vollständige Konzept der Erfindung zu vermitteln. In den Zeichnungen sind Größen und Dicken von Schichten und Zonen der Übersichtlichkeit halber übertrieben dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn ein Element, wie beispielsweise eine Schicht, eine Zone oder ein Substrat so angegeben wird, daß es über einem anderen Element liegt, dies direkt auf dem anderen Element liegen kann oder auch zwischengefügte Elemente vorhanden sein können. Es sei auch darauf hingewiesen, daß dann, wenn ein Element als verbunden mit oder gekoppelt mit einem anderen Element bezeichnet wird, dieses direkt angeschlossen sein kann oder über ein anderes Element angekoppelt sein kann oder Elemente ebenfalls dazwischengefügt sein können. Ferner können relative Ausdrücke, wie darunter, hier verwendet werden, um eine Schicht- oder Zonenbeziehung zu einer anderen Schicht oder Zone zu beschreiben, wie dies in den Figuren veranschaulicht ist. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Ausdrücke auch unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung mit einschließen, zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, so befinden sich die Schichten oder Zonen, die als unterhalb anderer Schichten oder Zonen beschrieben sind, dann über diesen Schichten oder Zonen, und sind entsprechend orientiert. Die Bezeichnung unterhalb soll somit sowohl oberhalb als auch unterhalb bei dieser Situation mit einschließen. Außerdem bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente in der gesamten Beschreibung. Es sei auch erwähnt, daß, obwohl Ausdrücke, wie erste und zweite, hierin verwendet sein können, um verschiedene Zonen, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, wobei diese Zonen, Schichten und/oder Abschnitte durch diese Ausdrücke nicht eingeschränkt sind. Diese Ausdrücke werden hier lediglich dazu verwendet, um eine Zone, Schicht oder Abschnitt von einer anderen Zone, Schicht oder Abschnitt zu unterscheiden. Daher kann die erste Zone, Schicht oder Abschnitt, die weiter unten erläutert werden, auch als zweite Zone, Schicht oder Abschnitt bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise kann eine zweite Zone, Schicht oder Abschnitt als auch erste Zone, Schicht oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne dadurch die Lehren der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie I-I' von 2. Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, kann ein Substrat 51 Feldisolierschichten 53 enthalten, die eine aktive Zone 53a dazwischen festlegen, und kann erste und zweite Speicherzellen-Zugriffstransistoren TA1 und TA2 enthalten, die auf einer aktiven Zone des Substrats 51 vorgesehen sind. Die Speicherzellen-Zugriffstransistoren TA1 und TA2 können jeweils Gateisolatoren 55a–b, Gateelektroden 57a–b und Drainzonen 59d'–d'' enthalten (auch als Drainelektroden bezeichnet), und ferner eine gemeinsame Sourcezone 59s enthalten (auch als eine Sourceelektrode bezeichnet). Demzufolge bestehen die Speicherzellen-Zugriffstransistoren TA1 und TA2 aus Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs). Bei einer alternativen Ausführungsform können die Speicherzellen-Zugriffstransistoren TA1 und TA2 aus Bipolartransistoren bestehen.
  • Es kann eine erste Zwischenschicht-Dielektrikumsschicht (ILD) 61 auf dem Substrat 51 und auf den Speicherzellen-Zugriffstransistoren TA1–2 vorgesehen sein, und die ILD 61 kann Kontaktlöcher 61d' und 61d'' aufweisen, welche die Drainzonen 59d' und 59d'' freilegen, und ein Kontaktloch 61s, welches die gemeinsame Sourcezone 59s freilegt. Es sind Kontaktpfropfen 63d' und 63d'' vorgesehen, die elektrisch die Kontaktlöcher 61d' und 61d'' mit den Drainzonen 59d' und 59d'' koppeln, und ein Kontaktpfropfen 63s liefert eine elektrische Kopplung über das Kontaktloch 61s zu der gemeinsamen Sourcezone 59s. Eine gemeinsame Sourceleitung 65s kann vorgesehen sein und bewirkt eine elektrische Kopplung mit einer Bezugsspannungsquelle der Speichervorrichtung, wie beispielsweise einer Erdungsspannung oder einem Erdungspotential. Die unteren Drainpads 65d' und 65d'' können eine Kopplung für die Pfropfen über eine nächste ILD vorsehen.
  • Es kann eine zweite Zwischenschicht-Dielektrikumsschicht (ILD) 67 auf der ersten ILD 61, auf der gemeinsamen Sourceleitung 65s und auf den unteren Drainpads 65d'–d'' vorgesehen sein und die zweite ILD 67 kann Kontaktlöcher und Kontaktpfropfen 69d' und 69d'' aufweisen, durch die eine elektrische Kopplung zu den jeweiligen unteren Drainpads 65d'–d'' vorgesehen wird. Es können obere Drainpads 71d' und 71d'' vorgesehen sein, welche die Pfropfen über eine nächste ILD ankoppeln.
  • Es kann eine dritte Zwischenschicht-Dielektrikumsschicht (ILD) 73 auf der zweiten IDL 67 und auf den oberen Drainpads 71d'–d'' vorgesehen sein. Kontaktlöcher 73m' und 73m'' durch die dritte ILD 73 hindurch, legen Abschnitte der oberen Drainpads 71d'–d'' frei, und Kontaktpfropfen 75p' und 75p'' liefern eine elektrische Kopplung über die Kontaktlöcher 73m'–m'' zu den jeweiligen oberen Drainpads 71d'–d''. Zusätzlich kann ein isolierender Abstandshalter (nicht dargestellt) an einer Seitenwand der Kontaktlöcher 73m'–m'' ausgebildet sein, um eine Größe der Kontaktpfropfen 75p' und 75p'' zu reduzieren.
  • Es können wärmeerzeugende Schichten 77a und 77b und magnetische Tunnelübergangs-(MTJ)-Elemente 86a und 86b auf den jeweiligen Kontaktpfropfen 75p' und 75p'' und benachbarten Abschnitten der IDL 73 vorgesehen sein. Spezieller ausgedrückt, kann jede der wärmeerzeugenden Schichten 77a–b eine Schicht aus einem isolierenden Material wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3), undotiertes Silizium, Siliziumkohlenstoff (SiC), Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid (SiON) und/oder ein Chalcogenidmaterial und/oder Kombinationen dieser Materialien enthalten. Wie von Fachleuten zu erkennen ist, besteht das Chalcogenidmaterial aus einer Materialmischung, die Germanium, Antimon und Tellur enthält. Darüber hinaus können die wärmeerzeugenden Schichten 77a–b eine Dicke von weniger als etwa 3 nm aufweisen, um die Möglichkeit zu schaffen, daß ein Tunnelstrom dort hindurch verläuft.
  • Jedes der MTJ-Elemente 86a und 86b enthält eine jeweils freie Schicht 79a–b, eine Tunnelisolierschicht 81a–b, eine fixierte Schicht 83a–b und eine Fixierungs-Schicht 85a–b. Die freie Schicht 79a–b und die fixierte Schicht 83a–b können Schichten aus einem ferromagnetischen Material wie beispielsweise CoFe und/oder NiFe sein. Die Tunnelisolierschicht 81a–b kann aus einer Schicht aus einem isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3). Die Fixierungs-Schicht 85a–b kann aus einer Schicht aus einem antiferromagnetischen Material bestehen, wie beispielsweise aus Eisenmangan (FeMn). Zusätzlich können leitende Abdeckschichten 87a und 87b auf den jeweiligen MJT-Elementen 86a und 86b vorgesehen sein, und die leitenden Abdeckschichten 87a–b können aus Schichten aus einem leitendem Material, wie beispielsweise aus TiN, bestehen.
  • Die wärmeerzeugenden Schichten 77a–b, die MTJ-Elemente 86a–b und die leitenden Abdeckschichten 87a–b können unter Verwendung einer einzigen Maskierungsoperation ausgebildet werden. Beispielsweise können durchgehenden Schichten aus dem Materialien der wärmeerzeugenden Schichten, die MTJ-Elemente und die leitenden abdeckenden Schichten auf der ILD 73 und den Kontaktpfropfen 75p' und 75p'' ausgebildet werden und es können die durchgehenden Schichten unter Verwendung einer einzelnen Maske geätzt werden, um die Mesastruktur zu erzeugen, die in 3 dargestellt ist.
  • Es kann eine vierte Zwischenschicht-Dielektrikumsschicht (ILD) 89 auf der dritten ILD 73 vorgesehen sein, ebenso auf den wärmeerzeugenden Schichten 77a–b, auf den MTJ-Elementen 86a–b und auf den leitenden Abdeckschichten 87a–b. Bitleitungs-Kontaktlöcher 89a und 89b legen Abschnitte der jeweiligen leitenden abdeckenden Schichten 87a–b frei, und die Bitleitung 91 kann elektrisch mit den MTJ-Elementen 86a–b über die jeweiligen Kontaktlöcher 89a–b und die leitenden Abdeckschichten 87a–b gekoppelt sein. Eine fünfte ILD 93 wird auf der Bitleitung 91 und auf der vierten ILD 89 vorgesehen, und es wird eine Sub-Bitleitung 95 auf der fünften ILD 93 parallel zu der Bitleitung 91 vorgesehen.
  • Darüber hinaus ist die Sub-Bitleitung 95 weiter oder breiter als die Bitleitung 91, wie in 2 gezeigt ist. Zusätzlich kann eine Weite WM von jedem MTJ-Element 86a–b (parallel zu der Bitleitung 91) kürzer sein als eine Länge LM von jedem MTJ-Element 86a–b (senkrecht zu der Bitleitung 91). Die einfache Magnetfeldachse Heasy von jedem MTJ-Element verläuft parallel zu einer Richtung der Länge LM, und das einfache Magnetfeld kann dadurch erzeugt werden, indem ein elektrischer Strom durch die Bitleitung 91 hindurchgeschickt wird und/oder durch die Sub-Bitleitung 95 durchgeschickt wird. Das harte oder starke Magnetfeld von jedem MTJ-Element verläuft parallel zu einer Richtung der Weite WM.
  • 4 veranschaulicht die Betriebsweisen zum Programmieren einer Speicherzelle der Speichervorrichtung, die in den 2 und 3 veranschaulicht ist, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wenn die Speicherzelle programmiert wird, die das MTJ-Element 86a und den Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1 enthält, wird eine Erdungsspannung oder ein Erdungspotential an die gemeinsame Sourceleitung 65s angelegt und ein Erdungspotential oder Erdungsspannung kann an die Gateelektrode 75b des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA2 angelegt werden, um den Speicherzellen-Zugriffstransistor TA2 auszuschalten. Wie in 4 gezeigt ist, wird ein erstes Schreibsignal ΦW an die Gateelektrode 75a des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA1 angelegt, um den Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1 während des Intervalls TD1 selektiv einzuschalten, wenn der Spannungspegel des Schreibsignals ΦW den Schwellenwertspannungswert Vth des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA1 überschreitet (das heißt VW > Vth). Zusätzlich wird ein zweites Schreibsignal ΦB1 an die Bitleitung 91 so angelegt, daß eine positive Spannung VB1 (oder ein positiver Strom IB1) an die Bitleitung 91 zur gleichen Zeit angelegt wird, wenn die positive Spannung VW an die Gateelektrode 57a des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA1 angelegt wird.
  • Es wird demzufolge der Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1 eingeschaltet, während eine Spannungsdifferenz zwischen der Bitleitung 91 und der gemeinsamen Sourceleitung 65a erzeugt wird und während der Speicherzellen-Zugriffstransistor TA2 ausgeschaltet ist. Ein Schreibstrom IWR fließt somit zwischen der Bitleitung 91 und der gemeinsamen Sourceleitung 65s über die in Reihe verbundenen Elemente, enthaltend: die leitende Abdeckschicht 87a; das MTJ-Element 86a; die wärmeerzeugende Schicht 77a, die Kontaktpfropfen 75p', 69d' und 63d'; die Kontaktpads 71d' und 65d'; den Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1; und den Kontaktpfropfen 63s. Darüber hinaus wird, wenn der IWR-Strom durch die wärmeerzeugende Schicht 77a hindurch fließt, Wärme erzeugt, sodass der Strom IWR als Heizstrom wirkt, und es wird die von der wärmeerzeugenden Schicht 77a erzeugte Wärme zu der freien Schicht 79b übertragen. Durch selektives Heizen der freien Schicht 79a des MTJ-Elements 86a (und nicht der freien Schicht 79b des MTJ-Elements 86b) kann eine magnetische Orientierung der freien Schicht 79a geändert werden, und zwar unter Verwendung eines externen Magnetfeldes, ohne dabei eine magnetische Orientierung der freien Schicht 79b zu ändern.
  • Bei der Struktur von 3 kann eine Stromdichte an einer Zwischenschicht des Kontaktpfropfens 75p' und der wärmeerzeugenden Schicht 77a aus dem folgenden Grund erhöht werden: Es kann der spezifische Widerstand der wärmeerzeugenden Schicht 77a größer sein als derjenige des MTJ-Elements 86a; und es kann ein Kontaktbereich zwischen dem Kontaktpfropfen 75p' und der wärmeerzeugenden Schicht 77a kleiner sein als ein Oberflächenbereich des Kontaktes zwischen dem MTJ-Element 86a und der wärmeerzeugenden Schicht 77a. Es kann demzufolge Wärme effizient durch eine joulsche Erhitzung erzeugt werden und von der wärmeerzeugenden Schicht 77a auf die freie Schicht 79a übertragen werden, wenn der Schreibstrom IWR durch die wärmeerzeugende Schicht 77a hindurchfließt.
  • Wenn nun Wärme auf die freie Schicht 79a des MTJ-Elements 86a übertragen wird, können die magnetischen Spins der ausgewählten freien Schicht 79a einfacher rotieren, und zwar unter dem Einfluß eines Magnetfeldes, im Gegensatz zu den magnetischen Spins der nicht ausgewählten freien Schicht 79b, die nicht erhitzt wurde. Spezifischer ausgedrückt, kann das Magnetfeld des Schreibstromes IWR dazu verwendet werden, um die Magnetspins der ausgewählten freien Schicht 79a zum Rotieren zu bringen, und zwar während einer Schreiboperation, während die freie Schicht 79a selektiv erhitzt wird. Zusätzlich oder in Form von alternativen Ausführungsformen können getrennte Ströme durch die Bitleitung 91 und/oder die Sub-Bitleitung 95 dazu verwendet werden, um die Magnetspins der ausgewählten freien Schicht 79a während einer Schreiboperation zum Rotieren zu bringen, während die freie Schicht 79a selektiv erhitzt wird. Die ausgewählte freie Schicht 79a kann somit selektiv erhitzt werden, so daß ein Magnetfeld, welches während einer Schreiboperation erzeugt wird, ausreichend ist, um eine magnetische Orientierung der ausgewählten freien Schicht 79a umzuschalten, ohne dabei eine benachbarte, nicht ausgewählte frei Schicht 79b umzuschalten.
  • Wie dies durch vertikale strichlierte Linien und einen Pfeil angezeigt ist, der zwei ausgezogene horizontale Linien enthält, kann das Schreibsignal ΦB1 auf VB1 (IB1) ansteigen, bevor das Schreibsignal ΦW auf VW ansteigt. Das Schreibsignal ΦB1 kann auf VB1 (IB1) bei angenähert der gleichen Zeit ansteigen, zu welcher das Schreibsignal ΦW auf VW ansteigt; oder das Schreibsignal ΦB1 kann auf VB1 (IB1) ansteigen, nachdem das Schreibsignal ΦW auf VW angestiegen ist. Wenn sich das Schreibsignal ΦB1 auf VB1 (IB1) befindet, wenn das Schreibsignal ΦW auf VW ansteigt und das Schreibsignal ΦB1 auf VB1 (IB1) gehalten wird, kann wenigstens solange als das Schreibsignal ΦW auf VW gehalten wird, das MTJ-Element 86a aktiv während der Periode TD1 erhitzt werden. Wenn das Schreibsignal ΦB1 auf VB1 (IBI) gehalten wird, kann wenigstens solange als das Schreibsignal ΦW auf VW gehalten wird, und das Schreibsignal ΦB1 auf VB1 (IB1) ansteigt, nachdem das Schreibsignal ΦW auf VW angestiegen ist, das MTJ-Element 86a aktiv während der Periode TD2 erhitzt werden. Darüber hinaus kann das Schreibsignal ΦB1 auf VB1 (IB1) für eine gewisse Zeitperiode TS gehalten werden, und zwar nach der Beendigung des Schreibsignals ΦW (wodurch dann die aktive Aufheizung beendet wird), so daß ein Magnetfeld damit fortfahren kann, thermisch erregte Magnetspins der freien Schicht 79a am Rotieren zu halten.
  • 5 veranschaulicht die Betriebsweisen der Programmierung einer Speicherzelle der Speichervorrichtung, die in den 2 und 3 veranschaulicht ist, in Einklang mit zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wenn die Speicherzelle programmiert wird, die das MTJ-Element 86a und den Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1 enthält, wird eine Erdungsspannung oder Erdungspotential an die gemeinsame Sourceleitung 65s angelegt und eine Erdungsspannung oder Erdungspotential kann an die Gateelektrode 57b des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA2 angelegt werden, um Speicherzellen-Zugriffstransistor TA2 auszuschalten. Wie in 5 gezeigt ist, wird ein erstes Schreibsignal ΦW an die Gateelektrode 57a des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA1 angelegt, um den Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1 selektiv einzuschalten, so daß der Spannungspegel des Schreibsignals ΦW den Schwellenspannungswert Vth des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA1 überschreitet (das heißt VW > Vth). Zusätzlich wird ein zweites Schreibsignal ΦB1 an die Bitleitung 91 angelegt, so daß eine positive Spannung VB1 (oder positiver Strom IB1) an die Bitleitung 91 zur gleichen Zeit angelegt wird, wenn die positive Spannung VW an die Gateelektrode 57a des Speicherzellen-Zugriffstransistors TA1 angelegt wird. Zusätzlich kann ein drittes Schreibsignal ΦB2 an die Sub-Bitleitung 95 angelegt werden, um einen Strom durch die Sub-Bitleitung 95 hindurch zu erzeugen, um dadurch ein Magnetfeld zu generieren.
  • Es wird demzufolge der Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1 eingeschaltet, während eine Spannungsdifferenz zwischen der Bitleitung 91 und der gemeinsamen Sourceleitung 65s besteht und während der Speicherzellen-Zugriffstransistor TA2 ausgeschaltet ist. Es fließt somit ein Schreibstrom IWR zwischen der Bitleitung 91 und der gemeinsamen Sourceleitung 65s durch die in Reihe geschalteten Elemente, die folgendes enthalten: die leitende Abdeckschicht 87a; das MTJ-Element 86a; die wärmeerzeugende Schicht 77a; die Kontaktpfropfen 75p', 69d' und 63d'; die Kontaktpads 71d' und 65d'; den Speicherzellen-Zugriffstransistor TA1; und den Kontaktpfropfen 63s. Darüber hinaus wird Wärme erzeugt, wenn der Strom IWR durch die wärmeerzeugende Schicht 77a hindurchfließt und es wird die von der wärmeerzeugenden Schicht 77a erzeugte Wärme zu der freien Schicht 79a übertragen. Indem selektiv die freie Schicht 79a des MTJ-Elements 86a erhitzt wird (und nicht die freie Schicht 79b des MTJ-Elements 86b), kann eine magnetische Orientierung der freien Schicht 79a geändert werden, und zwar unter Verwendung des Magnetfeldes, welches durch den Strom erzeugt wird, der in der Sub-Bitleitung 95 fließt, ohne dabei die magnetische Orientierung der freien Schicht 79b zu ändern.
  • Bei der Struktur von 3 kann eine Stromdichte an einer Zwischenschicht des Kontaktpfropfens 75p' und der wärmeerzeugenden Schicht 77a erhöht werden, da ein spezifischer Widerstand der wärmeerzeugenden Schicht 77a höher ist als derjenige des MTJ-Elements 86a; und da der Kontaktbereich zwischen dem Kontaktpfropfen 75p' und der wärmeerzeugenden Schicht 77a kleiner ist als ein Flächenbereich des Kontaktes zwischen dem MTJ-Element 86a und der wärmeerzeugenden Schicht 77a. Es kann demzufolge Wärme effizient durch joulsche Erhitzung erzeugt werden und von der wärmeerzeugenden Schicht 77a auf die freie Schicht 79a übertragen werden, wenn der Schreibstrom IWR durch die wärmeerzeugende Schicht 77a hindurchfließt.
  • Wenn Wärme auf die freie Schicht 79a des MTJ-Elements 86a überragen wird, können die Magnetspins der ausgewählten freien Schicht 79a einfacher rotieren, und zwar unter dem Einfluss des externen Magnetfelds, als vergleichbar die Magnetspins der nicht ausgewählten freien Schicht 79b, die nicht erhitzt wird. Spezifischer ausgedrückt, kann ein Magnetfeld des Stromes, der durch die Sub-Bitleitung 95 fließt, dazu verwendet werden, um die Magnetspins der ausgewählten freien Schicht 79a zum Rotieren zu bringen, und zwar während einer Schreiboperation, während welcher die freie Schicht 79a selektiv erhitzt wird. Die ausgewählte freie Schicht 79a kann somit selektiv erhitzt werden, so daß das Magnetfeld, welches während einer Schreiboperation erzeugt wird, ausreichend ist, um eine magnetische Orientierung der ausgewählten freien Schicht 79a umzuschalten, ohne dabei eine magnetische Orientierung einer benachbarten, nicht ausgewählten freien Schicht 79b umzuschalten.
  • Gemäß spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Kontaktpfropfen 75p'–p'' aus einem Titannitrid-Kontaktpfropfen bestehen und eine Kontaktoberfläche bzw. Oberflächenbereich zwischen dem Kontaktpfropfen 75p'–p'' und der jeweils wärmeerzeugenden Schicht 77a–b kann einen Durchmesser von angenähert 40 nm aufweisen. Die wärmeerzeugende Schicht 77a–b kann aus einer Schicht aus einem isolierenden Material mit einer Dicke von angenähert 2 nm bestehen. Spezifischer ausgedrückt, kann die wärmeerzeugende Schicht 77a–b aus einer Schicht aus einem Material bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3), undotiertem Silizium, Siliziumkohlenstoff (SiC), Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid (SiON) und/oder einem Chalcogenidmaterial und/oder Kombinationen aus diesen Materialien. Die freie Schicht 79a–b kann eine Schicht aus einem ferromagnetischen Material enthalten, wie beispielsweise CoFe und/oder NiFe, und die freie Schicht 79a–b kann eine Dicke von angenähert 10 nm aufweisen. Die Tunnelisolierschicht 81a–b kann aus einer Schicht aus einem isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3) mit einer Dicke von angenähert 1 nm. Die fixierte Schicht 83a–b kann eine Schicht aus einem ferromagnetischen Material enthalten, wie beispielsweise CoFe und/oder NiFe, und die Fixierungs-Schicht 85a–b kann aus einer Schicht eines antiferromagnetischen Materials bestehen, wie beispielsweise FeMn und/oder PtMn. Darüber hinaus kann die fixierte Schicht 83a–b und die Fixierungs-Schicht 85a–b eine kombinierte Dicke von angenähert 30 nm aufweisen. Die leitende Abdeckschicht 87a–d kann eine Schicht aus Titannitrid aufweisen und die Bitleitung kann aus einer leitenden Leitung aus Wolfram (W) bestehen. Darüber hinaus kann ein Oberflächenbereich des Kontaktes zwischen der Bitleitung 91 und der leitenden Abdeckschicht 87a–b einen Durchmesser von angenähert 120 nm haben, und der Durchmesser des MTJ-Elements 86a–b (eine Abmessung parallel zum Substrat) kann angenähert 240 nm betragen.
  • Gemäß spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die freie Schicht 79a–b aus einer zusammengesetzten Schicht bestehen, mit einer ersten Sub-Schicht aus NiFe mit einer Dicke von angenähert 3 nm auf der wärmeerzeugenden Schicht 77a–b, und einer zweiten Sub-Schicht aus CoFe mit einer Dicke von angenähert 1 nm auf der ersten Sub-Schicht aus NiFe gegenüber der wärmeerzeugenden Schicht 77a–b. Die Tunnelisolierschicht 81a–b kann eine Schicht aus Aluminiumoxid sein mit einer Dicke von angenähert 1 nm. Die fixierte Schicht 83a–b kann aus einer zusammengesetzten Schicht bestehen, mit einer ersten Sub-Schicht aus CoFe mit einer Dicke von angenähert 3 nm auf der Tunnelisolierschicht 81a–b; einer zweiten Sub-Schicht aus Ru mit einer Dicke von angenähert 0,8 nm auf der ersten Sub-Schicht gegenüber der Tunnelisolierschicht 81a–b; und mit einer dritten Sub-Schicht aus CoFe mit einer Dicke von angenähert von 3 nm auf der zweiten Sub-Schicht aus Ruthenium (Ru) gegenüber der ersten Sub-Schicht aus CoFe. Darüber hinaus kann die Fixierungs-Schicht 85a–b aus einer Schicht aus Platin-Mangan (PtMn) mit einer Dicke von etwa 15 nm bestehen.
  • Wie in 6 durch vertikal verlaufende strichlierte Linien angezeigt ist, kann das Schreibsignal ΦB1 auf VB1 (IB1) ansteigen, bevor das Schreibsignal ΦW auf VW ansteigt; das Schreibsignal ΦB1 kann auf VB1 (IB1) zu angenähert der gleichen Zeit ansteigen, wie das Schreibsignal ΦW auf VW ansteigt; oder das Schreibsignal ΦB1 kann auf VB1 (IB1) ansteigen, nachdem das Schreibsignal ΦW auf VW angestiegen ist. In ähnlicher Weise kann das Schreibsignal ΦB2 auf VB2 (IB2) ansteigen, bevor das Schreibsignal ΦW auf VW ansteigt; das Schreibsignal ΦB2 kann auf VB2 (IB2) zu angenähert der gleichen Zeit ansteigen wie das Schreibsignal ΦW auf VW ansteigt; oder das Schreibsignal ΦB2 kann auf VB2 (IB2) ansteigen, nachdem das Schreibsignal ΦW auf VW angestiegen ist. Während sich beide Signale gemäß dem Schreibsignal ΦW und ΦB1 auf hohen Pegeln befinden, fließt der Strom IWR zwischen der Bitleitung 91 und der gemeinsamen Sourceleitung 65s, wodurch an der wärmeerzeugenden Schicht 77a Wärme erzeugt wird, die auf die freie Schicht 79a übertragen wird.
  • Wenn die freie Schicht 79a in ausreichender Weise erhitzt worden ist, kann ein Magnetfeld, welches aus dem ausreichenden Stromfluß durch die Sub-Bitleitung 95 resultiert (entsprechend dem Schreibsignal ΦB2) die magnetische Orientierung der freien Schicht 79a ändern, ohne dabei die magnetische Orientierung der freien Schicht 79b zu ändern. Eine gewisse endliche Zeitperiode, nachdem der Strom IWR zu fließen beginnt, kann verstreichen, bevor die freie Schicht 77a in ausreichender Weise erhitzt ist, um eine Änderung in der magnetischen Orientierung beginnen zu lassen. Darüber hinaus kann das Schreibsignal ΦB2 auf VB2 (IB2) für eine gewisse Zeitdauer TS nach der Beendigung des Stromes IWR gehalten werden, während welcher das Magnetfeld, welches aus dem Strom durch die Sub-Bitleitung 95 resultiert, fort fährt, die magnetische Orientierung der freien Schicht 79a zu ändern. Mit anderen Worten können die Magnetspins der freien Schicht 79a zu rotieren beginnen, wenn die freie Schicht einmal in ausreichender Weise erhitzt wurde, und zwar nach dem Beginn des Stroms IWR, und das Magnetfeld durch den Stromfluß durch die Sub-Bitleitung 95 erzeugt wird. Darüber hinaus können die Magnetspins der freien Schicht 79a damit fortfahren, zu rotieren, und zwar nach der Beendigung des Stromes IWR während des Intervalls TS, und zwar wenn sich die freie Schicht 79a beginnt, abzukühlen, unter der Voraussetzung, daß der Strom (im Ansprechen auf das von der Schreibschaltung erzeugte Schreibsignal ΦB2) durch die Sub-Bitleitung 95 aufrecht erhalten wird. Eine Schreibschaltung (nicht gezeigt) ist so konfiguriert, um Daten in das magnetische Tunnelübergangs-Element 86a–b einzuschreiben, und zwar durch Erzeugen der Schreibsignale ΦW, ΦB1, ΦB2. Zusätzlich ist eine Leseschaltung (nicht gezeigt) so konfiguriert, um Daten von dem magnetischen Tunnelübergangs-Element 86a–b dadurch auszulesen, indem ein Widerstand des magnetisches Tunnelübergangs-Elements 86a–b detektiert wird.
  • Wie in 3 gezeigt ist, sind die jeweiligen wärmeerzeugenden Schichten 77a und 77b und die MTJ-Elemente 86a und 86b elektrisch in Reihe geschaltet, und zwar zwischen der Bitleitung 91 und den jeweiligen Drainzonen 59d' und 59d''. Während spezielle Anordnungen der MTJ-Elemente 86a–b und der wärmeerzeugenden Schichten 77a–b in den 2 und 3 gezeigt sind, können auch andere Anordnungen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung realisiert werden. Beispielsweise kann die Reihenfolge der Schichten der MTJ-Elemente 86a–b umgekehrt werden, so daß die freien Schichten 79a–b benachbart den jeweiligen Abdeckschichten 87a–b liegen und die Fixierungs-Schichten 85a–b benachbart zu den jeweiligen wärmeerzeugenden Schichten 77a–b liegen. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform können die wärmeerzeugenden Schichten 77a–b zwischen den jeweiligen Abdeckschichten 87a–b und der Bitleitung 91 vorgesehen sein.
  • Es sind zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der Querschnittsansicht von 6 veranschaulicht. Bei der Ausführungsform von 6 sind alle Strukturen des Substrats 51 in Verbindung mit der ILD 73 die gleichen wie die oben erläuterten, und zwar hinsichtlich der 2 und 3. Darüber hinaus sind auch die wärmeerzeugende Schicht 77a, die leitende Abdeckschicht 87a, die ILD 89, die Bitleitung 91, die ILD 93 und die Sub-Bitleitung 95 die gleichen wie die oben erläuterten, und zwar die in Verbindung mit 2 und 3 dargesteilten. Wie oben dargestellt wurde, kann die leitende Abdeckschicht aus einer Schicht aus Titannitrid (TiN) bestehen, und die wärmeerzeugende Schicht kann eine Schicht aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3), undotiertem Silizium, Siliziumkohlenstoff (SiC), Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid (SiON) und/oder ein Chalcogenidmaterial und/oder Kombinationen aus diesen Materialien aufweisen. Darüber hinaus kann die wärmeerzeugende Schicht 77a eine Dicke kleiner als angenähert 3 nm aufweisen, um einem Tunnelstrom das Hindurchfließen durch dieselbe zu ermöglichen.
  • In 6 ist jedoch das MTJ-Element 108a anstelle des MTJ-Elements 86a von 3 getreten. Spezieller ausgedrückt, enthält das MTJ-Element 108a die Fixierungs-Schicht 101a, die fixierte Schicht 103a, die Tunnelisolierschicht 105a, die freie Schicht 107a, und ferner ist auch die Reihenfolge dieser Schichten im Vergleich zu der Reihenfolge gemäß 3 umgekehrt. Die Fixierungs-Schicht 101a befindet sich benachbart der wärmeerzeugenden Schicht 77a und die freie Schicht 107a ist benachbart der leitenden Abdeckschicht 87a gelegen. Darüber hinaus ist die fixierte Schicht 103a auf der Fixierungs-Schicht 101a vorgesehen, und zwar gegenüber der wärmeerzeugenden Schicht 77a, die Tunnelisolierschicht 105a ist auf der fixierten Schicht 103a vorgesehen gegenüber der Fixierungs-Schicht 101a, und die freie Schicht 107a ist auf der Tunnelisolierschicht 105a gegenüber der fixierten Schicht 103a vorgesehen. Demzufolge kann Wärme, die bei der wärmeerzeugenden Schicht 77a erzeugt wird, über die Fixierungs-Schicht 101a, die fixierte Schicht 103a und die Tunnelisolierschicht 105a zu der freien Schicht 107a übertragen werden.
  • Zusätzlich kann jede der Schichten gemäß der freien Schicht 107 und der fixierten Schicht 103 eine Schicht oder Schichten aus einem ferromagnetischen Material oder ferromagnetischen Materialien enthalten, wie beispielsweise CoFe und/oder NiFe. Darüber hinaus kann die freie Schicht und/oder die fixierte Schicht aus einer zusammengesetzten Schicht bestehen mit zwei Sub-Schichten aus dem gleichen oder aus unterschiedlichern ferromagnetischem Material, und die freie Schicht und/oder die fixierte Schicht kann eine Sub-Schicht aus Ruthenium aufweisen, und zwar zwischen den Sub-Schichten des ferromagnetischen Materials. Die Tunnelisolierschicht 105a kann aus einer Schicht aus einem isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3). Die Fixierungs-Schicht 101a kann aus einer Schicht aus einem antiferromagnetischen Material bestehen, wie beispielsweise aus Eisen-Mangan (FeMn) und/oder Platin-Mangan (PtMn). Während in 6 nur ein einziges MTJ-Element 108a gezeigt ist, sei darauf hingewiesen, daß die Struktur des MTJ-Elements 108a auch für jedes der MTJ-Elemente von 3 substituiert werden kann. Darüber hinaus kann die magnetische Orientierung der freien Schicht 107a geändert werden, und zwar in derselben Weise, wie dies weiter oben in Bezug auf die 4 und 5 erläutert wurde.
  • Die wärmeerzeugende Schicht 77a, das MTJ-Element 108a und die leitende Abdeckschicht 87a können unter Verwendung einer einzigen Maskierungsoperation ausgebildet werden. Beispielsweise können durchgehende Schichten aus Materialien der wärmeerzeugenden Schicht, das MTJ-Element und die leitende Abdeckschicht auf der ILD 73 und dem Kontaktpfropfen 75p' ausgebildet werden, und es können die durchgehenden Schichten unter Verwendung einer einzelnen Maske geätzt werden, um die in 6 gezeigte Mesastruktur zu schaffen.
  • Es sind noch weitere zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der Querschnittsansicht von 7 veranschaulicht. Bei der Ausführungsform nach 7 sind alle Strukturen von dem Substrat 51 bis zu ILD 73 und der Kontaktpfropfen 75p' die gleichen, wie sie weiter oben in Verbindung mit den 2, 3 und 6 erläutert wurden. Darüber hinaus sind auch die leitende Abdeckschicht 87a, die ILD 89, die Bitleitung 91, die ILD 93 und die Sub-Bitleitung 95 die gleichen wie diejenigen, die weiter oben unter Hinweis auf die 2, 3 und 6 erläutert wurden.
  • In 7 wurde jedoch die wärmeerzeugende Schicht 111a von der benachbarten ILD 73 zwischen die leitende Abdeckschicht 87a und die Bitleitung 91 versetzt oder bewegt. Die wärmeerzeugende Schicht 111a kann eine Schicht aus einem isolierenden Material enthalten, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3), undotiertem Silizium, Siliziumkohlenstoff (SiC), Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid (SiON) und/oder eine Chalcogenidmaterial und/oder Kombinationen aus diesen Materialien. Darüber hinaus kann die wärmeerzeugende Schicht 111a eine Dicke von angenähert 3 nm aufweisen, damit ein Tunnelstrom dort hindurchfließen kann. Die leitende Abdeckschicht kann aus einer Schicht aus Titannitrid (TiN) gebildet sein.
  • Zusätzlich kann eine isolierende Abdeckschicht 88a auf der wärmeerzeugenden Schicht 111a vorgesehen sein, und es kann ein Kontaktloch 89a Abschnitte der wärmeerzeugenden Schicht 111a durch die ILD 89 und die isolierende Abdeckschicht 88a hindurch freilegen. Darüber hinaus können isolierende Abstandshalter 113 an den Seitenwänden des Kontaktloches 89a vorgesehen sein und reduzieren einen Oberflächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht, der zur Bitleitung 91 freiliegt. Demzufolge kann die Stromdichte durch die wärmeerzeugende Schicht 111a erhöht werden, um die Wärme zu erhöhen, die erzeugt wird, wenn der Schreibstrom IWR dort hindurch fließt, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung erhöht wird.
  • Die verschiedenen Schichten des MTJ-Elements sind die gleichen wie diejenigen, die unter Hinweis auf 6 erläutert wurden. Demzufolge kann Wärme, die an der wärmeerzeugenden Schicht 111a erzeugt wird, über die leitende Abdeckschicht 87a auf die freie Schicht 107 übertragen werden. Ferner kann die leitende Abdeckschicht 87a entfernt werden. Die Struktur von 7 enthält das MTJ-Element 108a, die leitende Abdeckschicht 87a, die wärmeerzeugende Schicht 111a, die isolierende Abdeckschicht 88a und es können somit die Abstandshalter 113 für die Strukturen von 3 substituiert werden, welche die wärmeerzeugende Schicht 77a–b, das MTJ-Element 86a–b und die leitende Abdeckschicht 87a–b enthalten.
  • Das MTJ-Element 108a, die leitende Abdeckschicht 87a, die wärmeerzeugende Schicht 111a und die isolierende Abdeckschicht 88a können unter Verwendung einer einzelnen Maskieroperation ausgebildet werden. Beispielsweise können durchgehende Schichten aus Materialien des MTJ-Elements, die leitende Abdeckschicht und die wärmeerzeugende Schicht und die isolierende Abdeckschicht auf der ILD 73 und dem Kontaktpfropfen 75p' ausgebildet werden, und die durchgehenden Schichten können unter Verwendung einer einzelnen Maske geätzt werden, um die Mesastruktur von 7 zu erzeugen. Das Bitleitungs-Kontaktloch 89a kann durch die ILD 89 hindurch und durch die isolierende Abdeckschicht 88a ausgebildet werden unter Anwendung einer anderen Maskierungsoperation.
  • Noch zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der Querschnittsansicht von 8 veranschaulicht. Bei der Ausführungsform von 8 sind alle Strukturen von dem Substrat 51 aus bis zu der ILD 73 und der Kontaktpfropfen 75p' die gleichen wie diejenigen, die in Verbindung mit den 2, 3, 6 und 7 weiter oben erläutert wurden. Darüber hinaus sind die leitende Abdeckschicht 87a, die wärmeerzeugende Schicht 111a, die isolierende Abdeckschicht 88a, die Abstandshalter 113, die ILD 89, die Bitleitung 91, die ILD 93 und die Sub-Bitleitung 95 die gleichen wie diejenigen, die weiter oben in Verbindung mit 7 erläutert wurden.
  • In 8 wurde jedoch das MJT-Element 86a der 3 durch das MJT-Element 108a von 7 substituiert. Demzufolge liegen die wärmeerzeugende Schicht 111a und die leitende Abdeckschicht 87a zwischen dem MJT-Element 86a und der Bitleitung 91. Wie zuvor, kann die wärmeerzeugende Schicht 111a aus einer Schicht aus einem isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid (Al2O3), undotiertem Silizium, Siliziumkohlenstoff (SiC), Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid (SiON) und/oder aus einem Chalcogenidmaterial und/oder Kombinationen aus diesen Materialien. Ferner kann die wärmeerzeugende Schicht 111a eine Dicke von angenähert 3 nm haben, damit der Tunnelstrom durch diese hindurch fließen kann. Die leitende Abdeckschicht kann aus einer Schicht aus Titannitrid (TiN) bestehen.
  • Zusätzlich kann eine isolierende Abdeckschicht 88a auf der wärmeerzeugenden Schicht 111a vorgesehen sein, und ein Kontaktloch 89a kann Abschnitte der wärmeerzeugenden Schicht 111a durch die ILD 89 und die isolierende Abdeckschicht 88a hindurch freilegen. Darüber hinaus können die isolierenden Abstandshalter 113 an den Seitenwänden des Kontaktloches 89a einen Flächenbereich der wärmeerzeugenden Schicht reduzieren, der zu der Bitleitung 91 hin freiliegt. Demzufolge kann die Stromdichte durch die wärmeerzeugende Schicht 111a erhöht werden, um die Wärme zu erhöhen, die erzeugt wird, wenn der Schreibstrom IWR dort hindurch fließt, um dadurch den Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung zu erhöhen.
  • Die verschiedenen Schichten des MTJ-Elements sind die gleichen wie diejenigen, die weiter oben in Verbindung mit 3 erläutert wurden. Demzufolge kann Wärme, die an der wärmeerzeugenden Schicht 111a erzeugt wird, über die leitende Abdeckschicht 87a, die Fixierungs-Schicht 85a, die fixierte Schicht 83a und die Tunnelisolierschicht 81a auf die freie Schicht 79a übertragen werden. Darüber hinaus kann die leitende Abdeckschicht 87a auch entfernt werden. Die Struktur von 8, welches das MTJ-Element 86a, die leitende Abdeckschicht 87a, die wärmeerzeugende Schicht 111a, die isolierende Abdeckschicht 88a und die Abstandshalter 113 enthält, kann somit für die Strukturen von 3 substituiert werden, die die wärmeerzeugende Schicht 77a–b, das MTJ-Element 86a–b und die leitende Abdeckschicht 87a–b enthalten.
  • Das MTJ-Element 86a, die leitende Abdeckschicht 87a, die wärmeerzeugende Schicht 111a und die isolierende Abdeckschicht 88a können unter Verwendung einer einzigen Maskierungsoperation ausgebildet werden. Es können beispielsweise durchgehende Schichten aus Materialien des MTJ-Elements, die leitende Abdeckschicht, die wärmeerzeugende Schicht und die isolierende Abdeckschicht auf der ILD 73 und dem Kontaktpfropfen 75p' ausgebildet werden, und es können dann die durchgehenden Schichten unter Verwendung einer einzelnen Maske geätzt werden, um die Mesastruktur von 8 herzustellen. Das Bitleitungs-Kontaktloch 89a kann durch die ILD 89 und die isolierende Abdeckschicht 88a hindurch ausgebildet werden, und zwar unter Anwendung einer anderen Maskierungsoperation.
  • Gemäß den Ausführungsformen, die in 9 veranschaulicht sind, kann die wärmeerzeugende Schicht 77a zwischen dem MJT-Element (86a oder 108a) und dem leitenden Pfropfen 75p' gelegen sein, und die leitende Abdeckschicht 87a kann zwischen dem MJT-Element (86a oder 108a) und der Bitleitung 91 angeordnet sein, wie dies weiter oben in Verbindung mit den 3 und 6 erläutert wurde. Alle Strukturen von dem Substrat 51 bis zu der ILD 73 und dem Kontaktpfropfen 75p' sind die gleichen wie diejenigen, die oben in Verbindung mit den 2, 3, 6, 7 und 8 erläutert wurden. Darüber hinaus sind die leitende Abdeckschicht 87a, die wärmeerzeugende Schicht 77a, die Bitleitung 91, die ILD 93 und die Sub-Bitleitung 95 die gleichen wie diejenigen, die weiter oben in Verbindung mit den 3 und 6 erläutert wurden.
  • In 9 kann die Zwischenschicht-Dielektrikumsschicht (ILD) 89' planiert werden, um die gesamte Oberfläche der leitenden Abdeckschicht 87a freizulegen. Spezieller gesagt, kann das Zwischenschicht-Dielektrikumsmaterial so ausgebildet werden, daß es die ILD 73, das MJT-Element (86a oder 108a) und die leitende Abdeckschicht 87a bedeckt. Das Zwischenschicht-Dielektrikumsmaterial kann dann planiert werden (beispielsweise unter Anwendung eines chemisch-mechanischen Polierverfahrens), um die planierte ILD 89' vorzusehen, mit einer planierten Oberfläche 89t, bei der die gesamte Oberfläche der leitenden Abdeckschicht 87a freigelegt ist. Spezieller ausgedrückt, kann ein chemisch-mechanisches Polieren ausgewählt werden, bei dem das ILD-Material selektiv poliert wird, und zwar in Bezug auf das Material der leitenden Abdeckschicht 87a. Demnach kann die planierte ILD 89' durch die ILD 89 von 3 oder 6 substituiert werden. Eine elektrische Verbindung zwischen der leitenden Abdeckschicht 87a und der Bitleitung 91 kann somit verbessert oder erhöht werden, um den elektrischen Widerstand dazwischen zu reduzieren.
  • Es können somit die Strukturen der 6, 7, 8 und/oder 9 durch entsprechende Strukturen der 3 substituiert werden und die resultierenden Speichervorrichtungen können programmiert werden, wie dies oben unter Hinweis auf die 3 und 4 erläutert wurde. In 10 sind alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 10 sind alle Strukturen von dem Substrat 51 bis zu der ILD 93 die gleichen wie diejenigen, die oben unter Hinweis auf die 2 und 3 erläutert wurden. In 10 sind jedoch die Ziffernleitungen 121a und 121b auf der ILD 93 vorgesehen, und zwar senkrecht in bezug auf die Bitleitung 91. In 10 fließt Strom zwischen der Bitleitung 91 und der gemeinsamen Sourceleitung 65s durch das ausgewählte MTJ-Element 86, und die wärmeerzeugende Schicht 77a erzeugt Wärme, die auf die freie Schicht 79 übertragen wird, und zwar von dem ausgewählten MJT-Element, und der Strom durch die jeweilige Ziffernleitung 121 erzeugt ein Magnetfeld, welches dazu verwendet wird, um die gewünschte magnetische Orientierung der ausgewählten freien Schicht 79 während der Erhitzung derselben zu erzeugen.
  • Darüber hinaus können die verschiedenen alternativen Strukturen der MJT-Elemente, der wärmeerzeugenden Schichten, der leitenden Abdeckschichten, der isolierenden Abdeckschichten, der Abstandshalter und/oder der planierten ILD der 6 bis 9 durch die entsprechenden Strukturen in 10 substituiert werden.
  • 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines MJT-Elements, welches dazu verwendet wird, um Temperaturverteilungen zu simulieren, und zwar in Einklang mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie in 11 gezeigt ist, kann das MJT-Element eine freie Schicht 205 (angenähert 10 nm dick), eine Tunnelisolierschicht 207 (angenähert 1 nm dick) und eine fixierte Schicht 209a und eine Fixierungs-Schicht 209b enthalten (als kombinierte, fixierte Schicht/Fixierungs-Schicht 209 gezeigt, mit einer kombinierten Dicke von angenähert 30 nm). Darüber hinaus ist das MJT-Element in Reihe mit der wärmeerzeugenden Schicht 203 verbunden (angenähert 2 nm dick) und mit der leitenden Abdeckschicht 211 zwischen dem MTJ-Kontaktpfropfen 201 und dem Bitleitungs-Kontaktpfropfen 213.
  • Ein Oberflächenbereich des Kontaktes zwischen dem Bitleitungs-Kontaktpfropfen 213 und der leitenden Abdeckschicht 211 kann einen Durchmesser von angenähert 120 nm haben, und ein Oberflächenbereich des Kontaktes zwischen dem MTJ-Kontaktpfropfen 201 und der wärmeerzeugenden Schicht 203 kann einen Durchmesser DP von angenähert 40 nm haben. Darüber hinaus kann ein Durchmesser DM des MTJ-Elements angenähert 240 nm betragen. Der MTJ-Kontaktpfropfen 201 kann aus einem Titannitrid-(TiN)-Kontaktpfropfen bestehen, die leitende Abdeckschicht 211 kann aus einer Schicht aus Titannitrid (TiN) bestehen, der Bitleitungs-Kontaktpfropfen 213 kann aus einem Wolfram-(W)-Kontaktpfropfen bestehen und die Tunnelisolierschicht kann aus einer Schicht aus Aluminiumoxid bestehen. Die freie Schicht 205 und die fixierte Schicht 209a können Schichten aus CoFe und/oder NiFe enthalten, die Fixierte-Schicht 209b kann eine Schicht aus FeMn aufweisen und die wärmeerzeugende Schicht 203 kann aus einer Schicht aus Aluminiumoxid (Al2O3), aus undotiertem Silizium, Siliziumkohlenstoff (SiC), Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid (SiON) und/oder aus einem Chalcogenidmaterial und/oder Kombinationen aus diesen Materialien bestehen.
  • Zum Zwecke der Simulation, die in dem Graphen von 12 veranschaulicht ist, wird ein Schreibstrom IWR durch die Stromquelle IS erzeugt und eine Bezugsgröße DT (nm) bildet einen Abstand (gemessen in Nanometer) von der wärmeerzeugenden Schicht 203 bis hin zu der leitenden Abdeckschicht 211, und die Referenz TMP(K) ist eine Temperatur (gemessen in Kelvin) der Struktur in den jeweiligen Abständen. Spezieller ausgedrückt, zeigt 12 einen Graphen, der eine simulierte Wärmeverteilung für die Struktur von 11 veranschaulicht, wobei: IWR = 100 μA (für die Kurve a); IWR = 150 μA (für die Kurve b); IWR = 200 μA (für die Kurve c). Wie in Verbindung mit der Kurve a mit IWR = 100 μA gezeigt ist, kann die wärmeerzeugende Schicht 203 eine Temperatur von angenähert 380 K aufweisen und die freie Schicht 205 kann eine Temperatur in dem Bereich von angenähert 360 K bis angenähert 380 K aufweisen. Wie in Verbindung mit der Kurve b mit IWR = 150 μA gezeigt ist, kann die wärmeerzeugende Schicht 203 eine Temperatur von angenähert 480 K aufweisen und die freie Schicht 205 kann eine Temperatur in dem Bereich von angenähert 440 K bis angenähert 480 K aufweisen. Wie in Verbindung mit der Kurve c mit IWR = 200 μA gezeigt ist, kann die wärmeerzeugende Schicht 203 eine Temperatur in dem Bereich von angenähert 600 K bis angenähert 610 K aufweisen, und die freie Schicht 205 kann eine Temperatur in dem Bereich von angenähert 540 K bis etwa 610 K aufweisen.
  • Im Gegensatz zu 12 zeigt 13 einen Graphen, der eine simulierte Temperaturverteilungscharakteristik für eine Struktur veranschaulicht, ähnlich derjenigen von 11, jedoch ohne eine wärmeerzeugende Schicht. Die Referenz DT(nm) ist ein Abstand (gemessen in Nanometern) von der wärmeerzeugenden Schicht 203 zu der leitfähigen Deckschicht 211, und die Referenz TMP(K) ist eine Temperatur (gemessen in Kelvin) der Struktur in jeweiligen Abständen. Wie in 13 gezeigt ist, kann eine relativ einheitliche Temperaturverteilung über einer freien Schicht in einer Struktur erzeugt werden, und zwar ohne die wärmeerzeugende Schicht. Spezieller ausgedrückt, kann eine relativ einheitliche Temperatur von angenähert 310 K über der freien Schicht erzeugt werden, und zwar mit Schreibströmen in dem Bereich von angenähert 100 μA bis angenähert 150 μA, so daß keine Wärmeschwankung in der freien Schicht vorhanden ist. Durch das Vorsehen der heizenden Schicht 203 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Temperatur der freien Schicht 205 somit während der Schreiboperationen erhöht werden, um dadurch das Ändern einer magnetischen Orientierung der freien Schicht zu vereinfachen oder zu fördern.
  • 14 zeigt eine Querschnittsansicht einer Struktur, die zum Messen der magnetischen Eigenschaften eines MJT-Elements über einem Bereich von Temperaturen verwendet wird. Die Struktur von 14 enthält eine erste Elektrode 221 (wie beispielsweise eine Schicht aus TiN), eine Fixierungs-Schicht 223 (wie beispielsweise eine Schicht aus PtMn mit einer Dicke von angenähert 15 nm), eine fixierte Schicht 230, eine Tunnelisolierschicht 231 (wie beispielsweise eine Schicht aus Al2O3 mit einer Dicke von angenähert 1 nm), eine freie Schicht 236 und eine leitende Abdeckschicht 237 (wie eine Schicht aus TiN). Spezieller gesagt, kann die fixierte Schicht 230 aus einer Verbundschicht bestehen mit einer Sub-Schicht 225 aus CoFe mit einer Dicke von angenähert 3 nm, einer Sub-Schicht 227 aus Ruthenium (Ru) mit einer Dicke von angenähert 0,8 nm, und mit einer Sub-Schicht 229 aus CoFe mit einer Dicke von angenähert 3 nm. In ähnlicher Weise kann die freie Schicht 236 aus einer Verbundschicht bestehen, mit einer Sub-Schicht 233 aus CoFe mit einer Dicke von angenähert 1 nm und mit einer Sub-Schicht 235 aus NiFe mit einer Dicke von angenähert 3 nm. Darüber hinaus kann die Weite oder Breite der Struktur (parallel zu den Schichten und dem Querschnitt von 14 bei 0,4 μm liegen, und eine Länge der Struktur (senkrecht zu dem Querschnitt) von 14 kann bei angenähert 0,8 μm liegen.
  • Der Graph von 15 besteht aus einer Hystereseschleife, die unter Verwendung von 100.000 MTJ-Strukturen erzeugt wird, wie in 14 veranschaulicht ist, und zwar bei Raumtemperatur, in einem Ofen bei angenähert 100°C, in einem Ofen bei angenähert 200°C und in einem Ofen bei angenähert 300°C, wobei die x-Achse mit He(10–4 T) und die y-Achse mit M(103 A/m) bezeichnet ist. Wie dargestellt ist, kann die Weite oder Breite (Q1, Q2, Q3) der Hystereseschleife mit Zunahme der Temperatur abnehmen. Spezieller ausgedrückt, kann ein Leichtmagnetumschaltfeld (He) auf weniger als 2 mT (Millitesla) bei Temperaturen in dem Bereich von angenähert 200°C bis angenähert 300°C abnehmen. Ein Magnetspin der freien Schicht des ausgewählten MTJ-Elements kann somit einfacher in Drehung versetzt werden, wenn diese freie Schicht auf eine Temperatur in dem Bereich von angenähert 200°C bis angenähert 300°C aufgeheizt wird, während ein Schreibstrom an die Bitleitung, Sub-Bitleitung und/oder die Ziffernleitung angelegt wird, um eine Magnetisierungskraft von 2 mT zu erzeugen.
  • Darüber hinaus kann ein Koerzitivfeld HC eines MTJ-Elements schnell abfallen, wenn eine Temperatur des MTJ-Elements auf mehr als 200°C angehoben wird, wie dies in 16 gezeigt ist. Wenn die Temperatur eines MTJ-Elements von der Raumtemperatur auf 100°C erhöht wird, liegt eine Schwankung von HC bei weniger als 3·10–4 T. Demzufolge kann das Magnetfeld, welches zum Umschalten des MTJ-Elements erforderlich ist, reduziert werden. In Einklang mit speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, daß eine freie Schicht eines MTJ-Elements auf eine Temperatur höher als 200°C erhitzt wird, um ein ausgewähltes MTJ-Element erfolgreich zu programmieren, um Schreibstöreinflüsse in bezug auf die nicht ausgewählten MTJ-Elemente auf der gleichen Vorrichtung zu reduzieren.

Claims (22)

  1. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff, die aufweist: eine erste Elektrode (71d', 71d'') auf einem Substrat (51); ein Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b), welches eine freie Schicht (79a, 79b), eine Tunnelisolierschicht (81a, 81b) und eine fixierte Schicht (83a, 83b) aufweist, wobei die Tunnelisolierschicht (81a, 81b) zwischen der freien Schicht (79a, 79b) und der fixierten Schicht (83a, 83b) angeordnet ist, und wobei das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) elektrisch mit der ersten Elektrode (71d', 71d'') verbunden ist; eine zweite Elektrode (91), die mit der ersten Elektrode (71d', 71d'') über das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) verbunden ist; und eine wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) zum Erwärmen der freien Schicht (79a, 79b), wobei die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) und das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) elektrisch zwischen der ersten (71d', 71d'') und der zweiten Elektrode (91) direkt in Reihe geschaltet sind, wobei die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) eine Schicht aus einem elektrisch isolierendem Material mit einer Schichtdicke von weniger als 3 nm ist, und wobei die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) derart ausgebildet ist, dass in der Schicht durch joulesche Erwärmung erzeugte Wärme auf die freie Schicht (79a, 79b) übertragen wird, wenn ein Heizstrom durch die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) fließt.
  2. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der die erste Elektrode (71d', 71d'') aus einer Elektrode eines Speicherzellen-Zugriffstransistors (TA1, TA2) besteht und bei der die zweite Elektrode (91) aus einer ersten Bitleitung (91) besteht.
  3. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der das elektrisch isolierende Material wenigstens aus einem der folgenden Materialien besteht: Aluminiumoxid, undotiertes Silizium, isolierenden Siliziumkohlenstoff, Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid und/oder einem Chalcogenidmaterial.
  4. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) ferner eine Fixierungs-Schicht (85a, 85b) auf oder unter der fixierten Schicht (83a, 83b) in solcher Weise aufweist, daß die fixierte Schicht (83a, 83b) zwischen der Fixierungs-Schicht (85a, 85b) und der Tunnelisolierschicht (81a, 81b) liegt.
  5. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der die freie Schicht (79a, 79b) zwischen der wärmeerzeugenden Schicht (77a, 77b) und der fixierten Schicht (83a, 83b) gelegen ist.
  6. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der die fixierte Schicht (83a, 83b) zwischen der wärmeerzeugenden Schicht (77a, 77b) und der freien Schicht (79a, 79b) angeordnet ist.
  7. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) zwischen dem Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) und der zweiten Elektrode (91) angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode (91) aus einer ersten Bitleitung besteht.
  8. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 7, bei der ein Kontaktbereich einer elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht (77a, 77b) und der ersten Bitleitung (91) kleiner ist als ein Flächenbereich des Kontakts zwischen der wärmeerzeugenden Schicht (77a, 77b) und dem Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b).
  9. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) zwischen dem Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) und der ersten Elektrode (71d', 71d'') auf dem Substrat (51) angeordnet ist.
  10. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 9, ferner mit: einem leitenden Pfropfen (75p', 75p''), der elektrisch zwischen der wärmeerzeugenden Schicht (77a, 77b) und der ersten Elektrode (71d', 71d'') auf dem Substrat (51) angeschlossen ist, wobei ein Kontaktbereich einer elektrischen Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Schicht (77a, 77b) und dem leitenden Pfropfen (75p', 75p'') kleiner ist als ein Flächenbereich des Kontakts zwischen der wärmeerzeugenden Schicht (77a, 77b) und dem Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b).
  11. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, ferner mit: einer Schreibschaltung, die konfiguriert ist, zum Schreiben von Daten in das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b), indem ein Heizstrom zwischen der ersten (71d', 71d'') und der zweiten Elektrode (91) über das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) und die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) generiert wird und indem ein Programmierstrom in einer Richtung verschieden von einer Richtung des Heizstromes erzeugt wird zum Ändern der Richtung der Magnetisierung in der freien Schicht (79a, 79b).
  12. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 11, ferner mit: einer Leseschaltung, die konfiguriert ist zum Lesen von Daten aus dem Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b), indem ein Widerstand des Magnet-Tunnelübergangs-Elements (86a, 86b) detektiert wird.
  13. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 11, bei der die zweite Elektrode (91) aus einer ersten Bitleitung besteht und bei der die Schreibschaltung derart konfiguriert ist, dass der Programmierstrom durch die erste Bitleitung (91) hindurch erzeugt wird.
  14. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der die zweite Elektrode (91) aus einer ersten Bitleitung besteht und die Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff ferner folgendes aufweist: eine Isolierschicht (93) auf der ersten Bitleitung (91), so daß die erste Bitleitung (91) zwischen der Isolierschicht (93) und dem Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) gelegen ist; und eine zweite Bitleitung (95) auf der Isolierschicht (93), so daß die Isolierschicht (93) zwischen der zweiten Bitleitung (95) und der ersten Bitleitung (91) gelegen ist.
  15. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 14, bei der die zweite Bitleitung (95) und die erste Bitleitung (91) parallel verlaufen.
  16. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 14, ferner mit: einer Schreibschaltung, die konfiguriert ist zum Schreiben von Daten in das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b), indem ein Heizstrom zwischen der ersten Elektrode (71d', 71d'') und der ersten Bitleitung (91) über das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) und die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) erzeugt wird, und indem ein Programmierstrom zum Ändern der Richtung der Magnetisierung in der freien Schicht (79a, 79b) durch die zweite Bitleitung (95) hindurch erzeugt wird, während der Heizstrom erzeugt wird.
  17. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1, bei der die zweite Elektrode (91) eine Bitleitung aufweist, und die Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff ferner noch folgendes umfaßt: eine Isolierschicht (93) auf der Bitleitung (91), so daß die Bitleitung (91) zwischen der Isolierschicht (93) und dem Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) gelegen ist; eine Ziffernleitung (121a, 121b) auf der Isolierschicht (93), so daß die Isolierschicht (93) zwischen der Ziffernleitung (121a, 121b) und der Bitleitung (91) gelegen ist; und eine Schreibschaltung, die konfiguriert ist zum Schreiben von Daten in das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b), indem ein Heizstrom zwischen der ersten Elektrode (71d', 71d'') und der Bitleitung (91) über das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) und die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) erzeugt wird und indem ein Programmierstrom zum Ändern der Richtung der Magnetisierung in der freien Schicht (79a, 79b) durch die Ziffernleitung (121a, 121b) hindurch erzeugt wird, während der Heizstrom generiert wird.
  18. Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 1 oder 2, bei der die erste Elektrode (71d', 71d'') über Kontaktpfropfen (69d', 69d'') mit dem im gleichen Substrat ausgebildeten Zugriffstransistor (TA1, TA2) gekoppelt ist.
  19. Verfahren zum Programmieren einer Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff nach Anspruch 2 mit folgenden Schritten: Erzeugen eines Heizstromes in einer ersten Richtung zwischen der ersten Bitleitung (91) und der Elektrode des Speicherzellen-Zugriffstransistors (TA1, TA2) durch das Magnet-Tunnelübergangs-Element (86a, 86b) und durch die wärmeerzeugende Schicht (77a, 77b) hindurch, während der Speicherzellen-Zugriffstransistor (TA1, TA2) eingeschaltet ist; und Erzeugen eines Programmierstromes in einer zweiten Richtung zum Ändern der Richtung der Magnetisierung in der freien Schicht (79a, 79b), während der Heizstrom in der ersten Richtung erzeugt wird, wobei die erste und die zweite Richtung verschieden voneinander sind.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Programmierstrom durch die erste Bitleitung (91) hindurch erzeugt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff eine zweite Bitleitung (95) parallel zu der ersten Bitleitung (91) enthält und bei dem der Programmierstrom durch die zweite Bitleitung (95) hindurch erzeugt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Magnet-Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff eine Ziffernleitung (121a, 121b) senkrecht zur ersten Bitleitung (91) enthält und bei dem der Programmierstrom durch die Ziffernleitung (121a, 121b) hindurch erzeugt wird.
DE102004043264A 2003-09-29 2004-09-07 Magnet-Speichervorrichtungen mit wahlfreiem Zugriff, die wärmeerzeugende Schichten enthalten und darauf bezogene Verfahren zum Programmieren Active DE102004043264B4 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030067530A KR100568512B1 (ko) 2003-09-29 2003-09-29 열발생층을 갖는 자기열 램셀들 및 이를 구동시키는 방법들
KR10-2003-0067530 2003-09-29
US10/795,600 US7092283B2 (en) 2003-09-29 2004-03-08 Magnetic random access memory devices including heat generating layers and related methods
US10/795,600 2004-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004043264A1 DE102004043264A1 (de) 2005-05-04
DE102004043264B4 true DE102004043264B4 (de) 2012-04-05

Family

ID=34420531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004043264A Active DE102004043264B4 (de) 2003-09-29 2004-09-07 Magnet-Speichervorrichtungen mit wahlfreiem Zugriff, die wärmeerzeugende Schichten enthalten und darauf bezogene Verfahren zum Programmieren

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7092283B2 (de)
JP (1) JP2005109470A (de)
KR (1) KR100568512B1 (de)
CN (1) CN100517500C (de)
DE (1) DE102004043264B4 (de)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6147395A (en) * 1996-10-02 2000-11-14 Micron Technology, Inc. Method for fabricating a small area of contact between electrodes
KR100615600B1 (ko) * 2004-08-09 2006-08-25 삼성전자주식회사 고집적 자기램 소자 및 그 제조방법
US6952364B2 (en) * 2003-03-03 2005-10-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic tunnel junction structures and methods of fabrication
ATE405950T1 (de) * 2003-06-24 2008-09-15 Ibm Selbstausgerichtete leitfähige linien für magnetische direktzugriffsspeicherbausteine auf fet-basis und herstellungsverfahren dafür
KR100568512B1 (ko) 2003-09-29 2006-04-07 삼성전자주식회사 열발생층을 갖는 자기열 램셀들 및 이를 구동시키는 방법들
US7372722B2 (en) * 2003-09-29 2008-05-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of operating magnetic random access memory devices including heat-generating structures
US7369428B2 (en) * 2003-09-29 2008-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of operating a magnetic random access memory device and related devices and structures
KR100835275B1 (ko) * 2004-08-12 2008-06-05 삼성전자주식회사 스핀 주입 메카니즘을 사용하여 자기램 소자를 구동시키는방법들
KR100615089B1 (ko) * 2004-07-14 2006-08-23 삼성전자주식회사 낮은 구동 전류를 갖는 자기 램
KR100653708B1 (ko) * 2004-11-03 2006-12-04 삼성전자주식회사 발열체를 갖는 자기 램 소자의 구동 방법들
KR100660539B1 (ko) * 2004-07-29 2006-12-22 삼성전자주식회사 자기 기억 소자 및 그 형성 방법
WO2007020823A1 (ja) 2005-08-15 2007-02-22 Nec Corporation 磁気メモリセル、磁気ランダムアクセスメモリ、及び磁気ランダムアクセスメモリへのデータ読み書き方法
WO2007119446A1 (ja) 2006-03-24 2007-10-25 Nec Corporation Ｍｒａｍ、及びｍｒａｍのデータ読み書き方法
US7457149B2 (en) * 2006-05-05 2008-11-25 Macronix International Co., Ltd. Methods and apparatus for thermally assisted programming of a magnetic memory device
JP2008130807A (ja) 2006-11-21 2008-06-05 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ及びその製造方法
KR100885184B1 (ko) 2007-01-30 2009-02-23 삼성전자주식회사 전기장 및 자기장에 의해 독립적으로 제어될 수 있는 저항특성을 갖는 메모리 장치 및 그 동작 방법
WO2008099626A1 (ja) * 2007-02-13 2008-08-21 Nec Corporation 磁気抵抗効果素子、および磁気ランダムアクセスメモリ
JP5277629B2 (ja) * 2007-12-21 2013-08-28 ソニー株式会社 磁気抵抗効果を有するメモリ素子及びその製造方法、並びに、不揮発性磁気メモリ装置
FR2929041B1 (fr) * 2008-03-18 2012-11-30 Crocus Technology Element magnetique a ecriture assistee thermiquement
EP2109111B1 (de) * 2008-04-07 2011-12-21 Crocus Technology S.A. System und Verfahren zum Schreiben von Daten auf magnetoresistive Direktzugriffsspeicherzellen
US8125040B2 (en) * 2008-04-18 2012-02-28 Qualcomm Incorporated Two mask MTJ integration for STT MRAM
US9159910B2 (en) 2008-04-21 2015-10-13 Qualcomm Incorporated One-mask MTJ integration for STT MRAM
US8564079B2 (en) * 2008-04-21 2013-10-22 Qualcomm Incorporated STT MRAM magnetic tunnel junction architecture and integration
EP2124228B1 (de) * 2008-05-20 2014-03-05 Crocus Technology Magnetischer Direktzugriffsspeicher mit einem elliptischen Tunnelübergang
KR100997288B1 (ko) 2008-07-07 2010-11-29 주식회사 하이닉스반도체 수직 자기형 비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법
KR101004506B1 (ko) * 2008-09-09 2010-12-31 주식회사 하이닉스반도체 공통 소스라인을 갖는 수직 자기형 비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법
US8102700B2 (en) * 2008-09-30 2012-01-24 Micron Technology, Inc. Unidirectional spin torque transfer magnetic memory cell structure
KR101532752B1 (ko) * 2009-01-21 2015-07-02 삼성전자주식회사 자기 메모리 소자
KR101623882B1 (ko) * 2009-04-29 2016-05-25 삼성전자주식회사 자기 메모리 소자
WO2011033873A1 (ja) * 2009-09-17 2011-03-24 富士電機ホールディングス株式会社 磁気抵抗素子及びそれを用いた不揮発性半導体記憶装置
JP2012015312A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Sony Corp 磁気記憶素子及び磁気メモリ
US8476925B2 (en) * 2010-08-01 2013-07-02 Jian-Gang (Jimmy) Zhu Magnetic switching cells and methods of making and operating same
US8711612B1 (en) 2010-12-03 2014-04-29 Magsil Corporation Memory circuit and method of forming the same using reduced mask steps
KR101222117B1 (ko) 2011-02-25 2013-01-14 에스케이하이닉스 주식회사 자기저항 메모리 소자 제조 방법
KR20130016827A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 및 그를 이용한 제조방법
US8313959B1 (en) * 2011-08-17 2012-11-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Hole first hardmask definition
KR101886382B1 (ko) * 2011-12-14 2018-08-09 삼성전자주식회사 정보 저장 소자 및 그 제조 방법
US8913422B2 (en) 2012-09-28 2014-12-16 Intel Corporation Decreased switching current in spin-transfer torque memory
US20150069548A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Masahiko Nakayama Magnetoresistive element
KR102138820B1 (ko) 2014-01-08 2020-07-28 삼성전자주식회사 자기 기억 소자
US9459835B2 (en) * 2014-01-15 2016-10-04 HGST Netherlands B.V. Random number generator by superparamagnetism
US10672420B2 (en) 2015-03-05 2020-06-02 Sony Corporation Storage device, storage apparatus, magnetic head, and electronic apparatus
JP6498968B2 (ja) 2015-03-11 2019-04-10 株式会社東芝 磁気抵抗素子および磁気メモリ
KR102449182B1 (ko) * 2015-10-15 2022-10-04 삼성전자주식회사 배선 형성 방법 및 이를 이용한 자기 기억 소자의 제조방법
JP6203312B2 (ja) * 2016-03-16 2017-09-27 株式会社東芝 磁気メモリ
US10706903B2 (en) * 2016-05-31 2020-07-07 Sony Corporation Nonvolatile memory cell, memory cell unit, and information writing method, and electronic apparatus
WO2018004612A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 Intel Corporation Bulk-heating in pmtj stack design
US10522744B2 (en) 2017-10-10 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. High thermal stability by doping of oxide capping layer for spin torque transfer (STT) magnetic random access memory (MRAM) applications
US11127788B2 (en) * 2018-10-31 2021-09-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor device having magnetic tunnel junction (MTJ) stack
CN112234077B (zh) * 2019-07-15 2024-03-22 联华电子股份有限公司 磁性存储单元及其制作方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000004551A1 (en) * 1998-07-20 2000-01-27 Motorola, Inc. Mram with shared word and digit lines
US6385082B1 (en) * 2000-11-08 2002-05-07 International Business Machines Corp. Thermally-assisted magnetic random access memory (MRAM)
US20020141231A1 (en) * 2001-04-03 2002-10-03 Shigeki Komori Magnetic random-access memory
US6603678B2 (en) * 2001-01-11 2003-08-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermally-assisted switching of magnetic memory elements
WO2003092014A1 (en) * 2002-04-23 2003-11-06 International Business Machines Corporation Memory storage device with heating element
WO2003094170A2 (en) * 2002-05-03 2003-11-13 Infineon Technologies Ag Layout for thermally selected cross-point mram cell
EP1376602A2 (de) * 2002-06-22 2004-01-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Thermomagnetischer magnetischer RAM-Speicher mit Spontanhalleffekt und Datenschreibe- leseverfahren unter Verwendung eines solchen

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6130814A (en) * 1998-07-28 2000-10-10 International Business Machines Corporation Current-induced magnetic switching device and memory including the same
US6163477A (en) * 1999-08-06 2000-12-19 Hewlett Packard Company MRAM device using magnetic field bias to improve reproducibility of memory cell switching
JP2001084758A (ja) 1999-09-17 2001-03-30 Fujitsu Ltd 強磁性トンネル接合ランダムアクセスメモリ、スピンバルブランダムアクセスメモリ、単一強磁性膜ランダムアクセスメモリ、およびこれらをつかったメモリセルアレイ
JP3593652B2 (ja) 2000-03-03 2004-11-24 富士通株式会社 磁気ランダムアクセスメモリ装置
FR2817999B1 (fr) * 2000-12-07 2003-01-10 Commissariat Energie Atomique Dispositif magnetique a polarisation de spin et a empilement(s) tri-couche(s) et memoire utilisant ce dispositif
KR100520175B1 (ko) 2000-12-12 2005-10-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 제조방법
JP2002208682A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Hitachi Ltd 磁気半導体記憶装置及びその製造方法
JP4405103B2 (ja) 2001-04-20 2010-01-27 株式会社東芝 半導体記憶装置
JP2002334972A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Sony Corp 磁気メモリ装置
US6385083B1 (en) * 2001-08-01 2002-05-07 Hewlett-Packard Company MRAM device including offset conductors
US6430085B1 (en) * 2001-08-27 2002-08-06 Motorola, Inc. Magnetic random access memory having digit lines and bit lines with shape and induced anisotropy ferromagnetic cladding layer and method of manufacture
US6545906B1 (en) * 2001-10-16 2003-04-08 Motorola, Inc. Method of writing to scalable magnetoresistance random access memory element
JP2003151260A (ja) 2001-11-13 2003-05-23 Mitsubishi Electric Corp 薄膜磁性体記憶装置
US6720597B2 (en) * 2001-11-13 2004-04-13 Motorola, Inc. Cladding of a conductive interconnect for programming a MRAM device using multiple magnetic layers
US6927072B2 (en) * 2002-03-08 2005-08-09 Freescale Semiconductor, Inc. Method of applying cladding material on conductive lines of MRAM devices
KR20040003479A (ko) 2002-07-03 2004-01-13 삼성전자주식회사 자기 랜덤 액세스 메모리 디바이스의 셀 구조 및 그제조방법
JP4016101B2 (ja) 2002-08-22 2007-12-05 国立大学法人大阪大学 磁性メモリ、磁性メモリアレイ、磁性メモリの記録方法、及び磁性メモリの読み出し方法
US6791865B2 (en) * 2002-09-03 2004-09-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Memory device capable of calibration and calibration methods therefor
US6744651B2 (en) * 2002-09-20 2004-06-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Local thermal enhancement of magnetic memory cell during programming
JP3866641B2 (ja) * 2002-09-24 2007-01-10 株式会社東芝 磁気記憶装置およびその製造方法
KR100536592B1 (ko) 2002-11-01 2005-12-14 삼성전자주식회사 자기 메모리 및 그 제조 방법
JP2004164766A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Renesas Technology Corp 不揮発性記憶装置
US6771534B2 (en) * 2002-11-15 2004-08-03 International Business Machines Corporation Thermally-assisted magnetic writing using an oxide layer and current-induced heating
JP2006508487A (ja) 2002-11-28 2006-03-09 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 磁気抵抗メモリ・デバイスの書き込み動作中の改良された磁界発生の方法およびデバイス
KR100568512B1 (ko) 2003-09-29 2006-04-07 삼성전자주식회사 열발생층을 갖는 자기열 램셀들 및 이를 구동시키는 방법들

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000004551A1 (en) * 1998-07-20 2000-01-27 Motorola, Inc. Mram with shared word and digit lines
US6385082B1 (en) * 2000-11-08 2002-05-07 International Business Machines Corp. Thermally-assisted magnetic random access memory (MRAM)
US6603678B2 (en) * 2001-01-11 2003-08-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermally-assisted switching of magnetic memory elements
US20020141231A1 (en) * 2001-04-03 2002-10-03 Shigeki Komori Magnetic random-access memory
WO2003092014A1 (en) * 2002-04-23 2003-11-06 International Business Machines Corporation Memory storage device with heating element
WO2003094170A2 (en) * 2002-05-03 2003-11-13 Infineon Technologies Ag Layout for thermally selected cross-point mram cell
EP1376602A2 (de) * 2002-06-22 2004-01-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Thermomagnetischer magnetischer RAM-Speicher mit Spontanhalleffekt und Datenschreibe- leseverfahren unter Verwendung eines solchen

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005109470A (ja) 2005-04-21
US20050078510A1 (en) 2005-04-14
CN1655278A (zh) 2005-08-17
CN100517500C (zh) 2009-07-22
US7092283B2 (en) 2006-08-15
KR20050031279A (ko) 2005-04-06
KR100568512B1 (ko) 2006-04-07
DE102004043264A1 (de) 2005-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004043264B4 (de) Magnet-Speichervorrichtungen mit wahlfreiem Zugriff, die wärmeerzeugende Schichten enthalten und darauf bezogene Verfahren zum Programmieren
DE60201203T2 (de) Kaschierter Leseleiter für eine Tunnelübergang-Speicherzelle
DE602005004831T2 (de) Magnetische Multibit-Speicherzellenvorrichtung mit wahlfreiem Zugriff
DE69923244T2 (de) Magnetoresistiven Speicheranordnungen
DE60308568T2 (de) Magnetisches Joch in MRAM zur Reduzierung des Programmierungsleistungsverbrauchs und Herstellungsverfahren
DE60201625T2 (de) Halbleiterspeicheranordnung mit Magnetwiderstandselement und Herstellungsverfahren
DE60309190T2 (de) Magnetelement mit spintransfer und mram-bauelement mit dem magnetelement
DE102018105979A1 (de) MRAM-Speicherzelle mit gesteuerter Gate-Spannung und mit senkrechtem Spinbahnmoment
DE60219526T2 (de) Magnetische tunnelübergangseinrichtung, speicher und schreibe- und lese- verfahren unter verwendung einer solchen
DE60022616T2 (de) Magnetischer Speicher
DE10362176B4 (de) Magnetische Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff (MRAM) mit nicht parallelen Haupt- und Bezugs-Magnetwiderständen
DE60021997T2 (de) Magnetischer MRAM Speicher mit einer darin integrierten Halbleiteranordnung
DE60313660T2 (de) Synthetisch antiferromagnetische struktur für ein magnetoelektronisches gerät
DE102016006651A1 (de) Schaltvorrichtung mit spannungsgesteuerter magnetanisotropie, die einen externen ferromagnetischen vormagnetisierungsfilm verwendet
DE102006028387A1 (de) Magnetische Speichervorrichtung und Verfahren zum Ansteuern derselben
DE60203675T2 (de) Magnetischer Datenspeicher
DE112017006081T5 (de) Gemeinsame Sourceleitungs-Architekturen eines senkrechten Hybriden Spin-Transfer-Drehmoment (STT)- und Spin-Orbit-Drehmoment (SOT)-Magnetischen Direktzugriffsspeichers
WO1999018578A1 (de) Speicherzellenanordnung
DE10020128A1 (de) MRAM-Speicher
DE102006008264B4 (de) MRAM Zelle mit Domänenwandumschaltung und Feldauswahl
DE60301294T2 (de) Magnetspeichervorrichtungen
DE112012004304B4 (de) Magnetoresistiver Direktzugriffsspeicher mit Mehrbit-Spinmomenttransfer mit einem einzelnen Stapel von Magnettunnelübergängen
DE112011101184B4 (de) Magnetische Direktzugriffsspeichereinheit und Verfahren zum Herstellen einer magnetischen Direktzugriffsspeichereinheit
DE102007028246A1 (de) Magnetoresistive Speicherzelle, Verfahren zum Programmieren einer magnetoresistiven Speicherzelle und Verfahren zum Auslesen einer magnetoresistiven Speicherzelle
DE102004030587A1 (de) Thermisch gestützte magnetische Speicherstrukturen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20120706

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0027220000

Ipc: H10B0061000000