DE102005004126A1 - MRAM-Speicherzelle mit schwacher intrinsisch anisotroper Speicherschicht - Google Patents
MRAM-Speicherzelle mit schwacher intrinsisch anisotroper Speicherschicht Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005004126A1 DE102005004126A1 DE200510004126 DE102005004126A DE102005004126A1 DE 102005004126 A1 DE102005004126 A1 DE 102005004126A1 DE 200510004126 DE200510004126 DE 200510004126 DE 102005004126 A DE102005004126 A DE 102005004126A DE 102005004126 A1 DE102005004126 A1 DE 102005004126A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- magnetization
- magnetic
- magnetic field
- storage layer
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
MRAM-Speicherzelle
mit einem Schichtensystem aus im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Schichten,
umfassend zwei magnetische Schichten, die durch eine nichtmagnetische
Zwischenschicht getrennt sind, von denen sich die erste magnetische
Schicht ("Referenzschicht") hartmagnetisch verhält und die andere, zweite magnetische
Schicht ("Speicherschicht") weichmagnetisch verhält, so dass durch den Magnetisierungszustand der
Speicherschicht Information speicherbar ist, wobei die Speicherschicht
eine, eine magnetische Vorzugsrichtung definierende, schwache intrinsische
Anisotropie aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungsrichtung
der Referenzschicht im Wesentlichen parallel zur Magnetisierungsrichtung
einer, durch Anlegen eines externen Magnetfelds mit einer zur Vorzugsrichtung
der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht senkrechten Feldkomponente
auftretenden, Remanenzmagnetisierung im Innern der Speicherschicht
ist.
Description
- Innere Priorität:
6. Februar 2004 – 10 2004 005 921.7 - Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Halbleiter-Speicherbausteine und betrifft insbesondere eine MRAM-Speicherzelle mit einem Schichtensystem aus im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Schichten, welches zwei magnetische Schichten umfasst, die durch eine nichtmagnetische Zwischenschicht getrennt sind, von denen sich die erste magnetische Schicht hartmagnetisch verhält und die andere, zweite magnetische Schicht weichmagnetisch verhält, so dass durch den Magnetisierungszustand der zweiten magnetischen Schicht Information speicherbar ist. Ferner ist die zweite magnetische Schicht mit einer schwachen intrinsischen Anisotropie versehen, durch welche eine magnetische Vorzugsrichtung definiert ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen MRAM-Speicherzelle.
- MRAMs (= Magnetic Random Access Memories) werden aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften als viel versprechende Alternative zu herkömmlichen dynamischen Halbleiterspeichern angesehen. Zum einen sind MRAMs nichtflüchtige Speicher, bei denen im Unterschied zu den herkömmlichen dynamischen Halbleiterspeichern kein Refreshvorgang zur Informationserhaltung erforderlich ist. Andererseits haben MRAM-Speicherzellen einen sehr übersichtlichen Aufbau aus im Wesentlichen zwei magnetischen Schichten, mit einer dazwischen angeordneten nichtmagnetischen Trennschicht. MRAMs sind darüber hinaus gegenüber Strahlungen resistent, so dass eine Informationserhaltung auch bei Strahlungseinfall gewährleistet ist.
- Eine MRAM-Speicherzelle beruht bekanntlich auf der ferromagnetischen Speicherung mit Hilfe des TMR-Effekts (TMR = Tunnel-Magnet-Resistance) oder des GMR-Effekts (GMR = Giant Magnet Resistance). Gemäß ihrem herkömmlichen Aufbau ist im Kreuzungspunkt zwischen gekreuzt angeordneten Bit- und Wortleitungen ein Schichtstapel mit einer weichmagnetischen Schicht oder Speicherschicht, einer Tunneloxidschicht und einer hartmagnetischen Schicht oder Referenzschicht angeordnet. Die Magnetisierung der Referenzschicht ist hierbei vorgegeben, während die Magnetisierung der Speicherschicht einstellbar ist, indem durch die Wortleitung und die Bitleitung entsprechende Ströme in unterschiedlichen Richtungen geschickt werden. Durch diese Ströme kann die Magnetisierung der Speicherschicht parallel oder antiparallel zur Magnetisierung der Referenzschicht eingestellt werden. Bei einer parallelen Magnetisierung von Speicherschicht und Referenzschicht ist der elektrische Widerstand in Stapelrichtung des Schichtenstapels (also von oben nach unten, oder umgekehrt) geringer als bei einer antiparallelen Magnetisierung von Speicherschicht und Referenzschicht. Dieser von den unterschiedlichen Magnetisierungsrichtungen der beiden Schichten abhängige elektrische Widerstand kann als logischer Zustand "0" oder "1" ausgewertet werden.
- Die zur Referenzschicht parallele oder antiparallele Magnetisierung der Speicherschicht wird durch eine magnetische Anisotropie der Speicherschicht ermöglicht, durch welche eine magnetische Vorzugsrichtung definiert ist. Herkömmlich wird der Ausdruck "Vorzugsrichtung" verwendet, obgleich "Vorzugsachse" richtiger wäre, da beide Richtungen entlang der Achse gleichermaßen bevorzugt sind. Ungeachtet dessen wird hier der Ausdruck "Vorzugsrichtung" verwendet.
- Eine solche magnetische Anisotropie kann durch Formanisotropie bereitgestellt werden. So entspricht bei einer in ihrer Raumform länglich geformten Magnetschicht die magnetische Vorzugsrichtung der geometrischen Längsrichtung der Magnetschicht. Aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeit, dass die Streufeldenergie möglichst gering sein soll, ist es energetisch bevorzugt, wenn die Magnetisierung kollinear zur Vorzugsrichtung der Anisotropie gerichtet ist. Durch Anlegen eines externen Magnetfelds kann die Magnetisierung der Speicherschicht zwischen den beiden energetisch bevorzugten Stellungen hin- und hergeschaltet werden, falls durch das externe Magnetfeld die zur Überwindung der energetisch ungünstigen Zwischenstellungen notwendige Aktivierungsenergie zur Verfügung gestellt wird. In der Praxis wird eine solche Formanisotropie von Speicherzellen beispielsweise durch in ihrer Raumform elliptisch geformte Magnetschichten realisiert.
- Bei rotationssymmetrischen Magnetschichten hingegen, muss die magnetische Anisotropie als eine intrinsische Materialeigenschaft erzielt werden, da eine „in-plane" Formanisotropie nicht realisiert werden kann. In der Fachwelt ist die Ursache der intrinsischen Anisotropie noch Gegenstand von lebhaften Diskussionen, jedoch lassen Elektronenbeugungsdaten an amorphen Schichtenmaterialien den Schluss zu, dass als Ursache dieser intrinsischen Anisotropie eine anisotrope Orientierung von atomaren Paarachsen in Richtung des Magnetfelds in Frage kommt.
- In herkömmlichen, bekannten MRAM-Speicherzellen ist die Magnetisierung der Speicherschicht stets parallel oder antiparallel zur Magnetisierung der Referenzschicht eingestellt, da hierdurch ein maximaler Signalhub bezüglich der Widerstandsänderung ΔR/R des Schichtenstapels beim Ummagnetisieren der Magnetisierung der Speicherschicht relativ zur Magnetisierung der Referenzschicht erzielt werden kann.
- Nun hat sich jedoch gezeigt, dass bei einer kreisscheibenförmigen Ausgestaltung der Speicherzelle und zudem nur schwacher intrinsischer Anisotropie der Speicherschicht eine stets kollineare Ausrichtung der Magnetisierung der Speicherschicht zur Vorzugsrichtung nicht gewährleistet werden kann. Im Allgemeinen genügt bereits ein einziger Zyklus der Ummagnetisierung der Speicherschicht, dass sich eine remanente Magnetisierung der Speicherschicht einstellt, bei welcher die Magne tisierung nicht-kollinear zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht gerichtet ist.
- Dieses Phänomen soll nun anhand von
1 näher erläutert werden.1 zeigt eine Speicherschicht (linke Abbildung) und eine Referenzschicht (rechte Abbildung) einer herkömmlichen MRAM-Speicherzelle. Für eine erleichterte Bezugnahme ist1 mit einem X,Y-Achsenkreuz versehen, bei welchem die X-Achse in horizontaler Richtung nach rechts weist, während die Y-Achse in vertikaler Richtung nach oben weist. Die Referenzschicht1 , eine sich hartmagnetisch verhaltende Schicht mit einer Kreisscheibenform, ist entlang der X-Achse magnetisiert, was durch die Pfeile2 symbolisch dargestellt ist: Die Speicherschicht3 , eine sich weichmagnetisch verhaltende Schicht mit einer Kreisscheibenform, weist eine starke intrinsische Anisotropie mit einer Vorzugsrichtung entlang des Doppelpfeils auf. Die Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie ist demnach längs der X-Achse bzw. -X-Achse ausgerichtet. Im Inneren der Speicherschicht3 folgt die durch die Pfeile4 symbolisierte Magnetisierung im Wesentlichen dem Verlauf der Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie. Ferner ist die Magnetisierung4 im Inneren, der Speicherschicht3 im Wesentlichen parallel zur Magnetisierung2 der Referenzschicht1 ausgerichtet. - Bezüglich der Speicherschicht
3 von1 ist ein Zustand dargestellt, in welchem sich diese nach Anlegen und Abschalten eines um 90° im Gegenuhrzeigersinn relativ zur X-Achse gerichteten, im Wesentlichen homogenen, externen Magnetfelds7 befindet (remanenter Zustand). Durch die Einwirkung des externen Magnetfelds7 richtet sich die Magnetisierung4 im Innern der Speicherzelle3 parallel zu dessen Feldrichtung aus, kehrt jedoch nach Abschalten des Magnetfelds7 wieder in eine zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie im Wesentlichen parallele Richtung zurück. Für die Magnetisierung5 ,6 in den Randbereichen der Speicherzelle3 hingegen ist es im Hinblick auf die Vermeidung hoher Streufeldenergien energetisch vorteilhaft, wenn diese auch nach Abschalten des externen Magnetfelds7 in einer zu dessen Feldrichtung parallelen Richtung verbleiben. Obgleich aufgrund der magnetischen Austauschwechselwirkung nur ein allmählicher Übergang der Magnetisierung5 ,6 der Randbereiche in die Magnetisierung4 im Innern der Speicherschicht ermöglicht ist, nimmt die Magnetisierung4 im Innern der Speicherzelle3 aufgrund der starken intrinsischen Anisotropie eine zu deren Vorzugsrichtung parallele Ausrichtung ein. Beim Ummagnetisierung nimmt die Magnetisierung im Innern der Speicherschicht3 demnach stets eine kollineare, das heißt parallele, oder antiparallele Ausrichtung zur Vorzugsrichtung ein, was zur Folge hat, dass die Magnetisierung4 im Innern der Speicherschicht3 und die Magnetisierung2 der Referenzschicht1 stets kollinear zueinander ausgerichtet sind und ein maximaler Signalhub bezüglich der Widerstandsänderung ΔR/R des Schichtenstapels erreicht werden kann. - Hiervon unterscheidet sich das Verhalten einer kreisscheibenförmigen Speicherschicht mit einer schwachen intrinsischen Anisotropie, zu dessen Erläuterung Bezug auf die
2 , linke Abbildung, genommen wird. Zur erleichterten Bezugnahme ist2 , in der gleichen Weise wie1 , mit einem X,Y-Achsenkreuz versehen. - In
2 , linke Abbildung, ist eine sich weichmagnetisch verhaltende Speicherschicht10 mit einer Kreisscheibenform gezeigt. Die Speicherschicht10 weist eine schwache intrinsische Anisotropie mit einer Vorzugsrichtung entlang des Doppelpfeils auf. Die Speicherschicht10 befindet sich, wie schon die Speicherschicht3 in1 , in einem Zustand nach Anlegen und Abschalten eines um 90° im Gegenuhrzeigersinn relativ zur X-Achse gerichteten, im Wesentlichen homogenen, äußeren Magnetfelds7 (remanenter Zustand). Hierbei ist es, nach Abschalten des Magnetfelds7 , für die Magnetisierung12 ,13 in den Randbereichen der Speicherschicht10 zur Vermeidung hoher Streufeldenergien energetisch vorteilhaft, wenn sie in einer zur Feldrichtung des zuvor angelegten Magnetfelds parallelen Richtung verbleibt. Dies hat für die Magnetisierung im Innern der Speicherschicht10 jedoch zur Folge, dass diese aufgrund deren schwachen intrinsischen Anisotropie nicht in eine zur Vorzugsrichtung parallele Ausrichtung gelangen kann. Mit anderen Worten verhindert der Einfluss der Magnetisierung12 ,13 in den Randbereichen der Speicherschicht10 aufgrund der magnetischen Austauschwechselwirkung eine Kollinearität zwischen der Magnetisierung11 im Innern der Speicherschicht10 und der Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie. Infolgedessen stellt sich eine remanente Magnetisierung12 im Innern der Speicherschicht10 ein, welche in einem Winkel α im Gegenuhrzeigersinn relativ zur X-Achse ausgerichtet ist. - Anhand obiger Ausführungen wird deutlich, dass durch den Ausdruck "starke intrinsische Anisotropie", im Sinne der vorliegenden Erfindung solche Speicherschichten einer MRAM-Speicherzelle bezeichnet werden sollen, bei denen beim Ummagnetisieren der Speicherschicht stets eine im Wesentlichen kollineare Ausrichtung zwischen der Remanenzmagnetisierung im Innern der Speicherschicht und der Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie auftritt, während im Unterschied hierzu, bei Speicherschichten mit einer "schwachen intrinsischen Anisotropie" eine Remanenzmagnetisierung im Innern der Speicherschicht auftritt, welche nicht-kollinear zur Vorzugsrichtung ausgerichtet ist. Eine schwache intrinsische Anisotropie geht typischerweise mit einer Anisotropiefeldstärke von weniger als ca. 1 kA/m (ca. 12,6 Oe) einher.
- Wenn die Remanenzmagnetisierung der Speicherschicht nicht parallel bzw. anti-parallel zur Magnetisierungsrichtung der Referenzschicht gerichtet ist, führt dies in sehr nachteiliger Weise dazu, dass nicht der maximale Signalhub bezüglich der Widerstandsänderung ΔR/R des Schichtenstapels beim Ummagnetisieren der Magnetisierung der Speicherschicht relativ zur Magnetisierung der Referenzschicht erzielt werden kann. Wie eine rechnerische Betrachtung zeigt, kann bei Auftreten einer Remanenzmagnetisierung in der Speicherschicht lediglich ein mit dem cosa gewichteter Signalhub bezüglich der Widerstandsänderung ΔR/R erzielt werden. Derartige Speicherschichten sind deshalb für die Anwendung in MRAM-Speicherzellen nicht bzw. in nur sehr eingeschränkter Weise brauchbar.
- Demzufolge besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine MRAM-Speicherzelle mit einer kreisscheibenförmigen Geometrie der Schichten des Schichtenstapels und lediglich schwacher intrinsischer magnetischer Anisotropie der Speicherschicht zur Verfügung zu stellen, bei welcher der Nachteil eines verminderten Signalhubs bezüglich der Widerstandsänderung ΔR/R des Schichtenstapels beim Ummagnetisieren der Magnetisierung der Speicherschicht relativ zur Magnetisierung der Referenzschicht aufgrund einer auftretenden Remanenzmagnetisierung der Speicherschicht vermieden werden kann.
- Vorstehende Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine MRAM-Speicherzelle mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
- Erfindungsgemäß ist eine MRAM-Speicherzelle gezeigt, mit einem Schichtensystem aus im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Schichten, welches in herkömmlicher Weise zwei magnetische Schichten umfasst, die durch eine nichtmagnetische Zwischenschicht getrennt sind. Hierbei verhält sich die erste magnetische Schicht ("Referenzschicht") hartmagnetisch und die andere, zweite magnetische Schicht ("Speicherschicht") verhält sich weichmagnetisch, so dass durch den Magnetisierungszustand der Speicherschicht Information speicherbar ist. Die Speicherschicht ist so ausgebildet, dass sie eine schwache intrinsische magnetische Anisotropie aufweist, durch welche eine magnetische Vorzugsrichtung definiert ist. Die Speicherschicht weist demnach typischerweise eine Anisotropiefeldstärke von ≤ 1 kA/m (ca. 12,6 Oe) auf.
- Nach dem Kennzeichen der Erfindung ist die Magnetisierung der Referenzschicht im Wesentlichen parallel zu einer Remanenzmagnetisierung im Innern der Speicherschicht ausgerichtet. Eine solche Remanenzmagnetisierung tritt in Speicherschichten mit schwacher intrinsischer magnetischer Anisotropie stets dann auf, wenn ein externes Magnetfeld mit einer zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht senkrechten Feldkomponente angelegt wird. Dies ist bei einem herkömmlichen Ummagnetisieren der MRAM-Speicherzelle, etwa in Form des geläufigen "Asteroidschaltens", im Allgemeinen stets der Fall. Es braucht hier nicht näher ausgeführt zu werden, dass bei einer MRAM-Speicherzelle zum Ummagnetisieren der MRAM-Speicherschicht in herkömmlicher Weise (typischerweise zwei) elektrische Leitungsbahnen (wie Wort- und Bitleitungen) vorgesehen sind, durch welche eine Strom geschickt wird, dessen Magnetfeld mit der Remanenzmagnetisierung der Speicherschicht gekoppelt ist, wobei sich die Leitungsbahnen üblicherweise in einem rechten Winkel kreuzen und das Schichtensystem bestehend aus Speicherschicht, Referenzschicht und Zwischenschicht gewöhnlich an einem Kreuzungspunkt der Leitungsbahnen positioniert ist.
- In vorteilhafter Weise kann durch die erfindungsgemäße Ausrichtung der Magnetisierung der Referenzschicht in eine Richtung parallel zur Remanenzmagnetisierung der Speicherschicht erreicht werden, dass beim Ummagnetisieren der Speicherzelle, wozu im Allgemeinen ein externes Magnetfeld eingesetzt wird, welches eine Feldkomponente in einer Richtung senkrecht zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht aufweist, die Magnetisierungen der Speicherschicht und der Referenzschicht kollinear, das heißt parallel oder anti-parallel zueinander ausgerichtet sind. Hierdurch ist ein maximaler Signalhub bezüglich der Widerstandsänderung ΔR/R des Schichtenstapels beim Ummagnetisieren der Magnetisierung der Speicherschicht relativ zur Magnetisierung der Referenzschicht ermöglicht, so dass auch Speicherschichten mit einer kreisscheibenförmigen, d.h. rotationssymmetrischen Form, und einer schwach ausgebildeten intrinsischen Anisotropie zur Verwendung als Speicherschichten in MRAM-Speicherzellen einsetzbar sind.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Magnetisierung der Referenzschicht in einem Winkel α zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht ausgerichtet, wobei der Winkel α einen Wert im Wertebereich von 10° bis 50° aufweist. Werden Permalloy-Legierungen als Material der Speicherschicht verwendet, beträgt der Winkel α typischerweise ca. 45°.
- Die Speicherschicht der MRAM-Speicherzelle kann sehr vorteilhaft aus einer Mehrzahl von Einzellagen aufgebaut sein, das heißt, die Speicherschicht ist als ein Vielschichtensystem ausgebildet. Die Einzellagen können dabei aus einem gleichen Material oder aus einem verschiedenen Material aufgebaut sein. Die Einzellagen sind magnetisch gekoppelt, wofür in vorteilhafter Weise eine magnetische Streufeldkopplung und/oder eine magnetische Austauschkopplung in Frage kommt. Eine antiferromagnetische Kopplung der Einzellagen ist für die Speicherschicht im Allgemeinen nicht brauchbar, da die dabei auftretenden Kräfte zu groß sind, um eine leichte Ummagnetisierung der Speicherschicht in der praktischen Anwendung zu ermöglichen.
- Wenn die Speicherschicht als ein Vielschichtensystem ausgeführt ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Nettomagnetisierung der Speicherschicht, das heißt, die vektorielle Summe der Magnetisierungen der Einzellagen, im Wesentlichen Null ist. Hierdurch lässt sich eine gegenseitige Beeinflussung benachbarter Speicherzellen durch die Magnetisierungen der Magnetschichten vermeiden.
- Ferner kann es erfindungsgemäß von Vorteil sein, wenn die Referenzschicht, gegebenenfalls in Kombination mit der Speicherschicht, aus einer Mehrzahl von Einzellagen aufgebaut ist. Eine magnetische Kopplung der Einzellagen erfolgt dabei vorzugsweise durch eine antiferromagnetische Kopplung und/oder eine magnetische Austauschkopplung und/oder eine magnetische Streufeldkopplung. Im Hinblick auf die gegenseitige Beeinflussung benachbarter Speicherzellen erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Nettomagnetisierung der Referenzschicht im Wesentlichen Null ist.
- Die Materialien der Speicherschicht und/oder der Referenzschicht können erfindungsgemäß auf einer Legierung des (Co,Ni,Fe)-Systems basieren. Das (Co,Ni,Fe)-System umfasst sämtliche Legierungen, welche aus nur einer Komponente des Systems oder einer beliebigen Kombination von mehreren Komponenten des Systems bestehen, wie etwa eine Ni-Fe-Legierung oder eine Ni-Fe-Co-Legierung. Zudem können weitere Komponenten in dem (Co,Ni,Fe)-System enthalten sein, wie beispielsweise Si und B, durch welche den Legierungen eine amorphe Struktur vermittelt werden kann. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn die Materialien der Speicherschicht und/oder Referenzschicht amorphe Legierungen sind. Eine solche, auf dem (Co,Ni,Fe)-System basierende amorphe Legierung ist beispielsweise eine Co-Fe-B-Legierung oder eine Co-Fe-Si-Legierung.
- Erfindungsgemäß kann das Material der zwischen der Speicherschicht und der Referenzschicht angeordneten Zwischenschicht AlO sein. Falls die Speicherschicht und/oder Referenzschicht als Vielschichtensystem ausgebildet sind, können die einzelnen Lagen durch Zwischenschichten voneinander getrennt sein, welche beispielsweise aus Ta oder Ru bestehen.
- Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen MRAM-Speicherzelle, mit den folgenden Schritten: In einem ersten Schritt (A) wird ein Schichtensystem aus im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Schichten bereitgestellt. Dieses Schichtensystem umfasst dabei zwei magnetische Schichten, die durch eine nichtmagnetische Zwischenschicht getrennt sind, von denen sich die erste magnetische Schicht ("Referenzschicht") hartmagnetisch verhält und die andere, zweite magnetische Schicht ("Speicherschicht") weichmagnetisch verhält, so dass durch den Magnetisierungszustand der zweiten magnetischen Schicht Information speicherbar ist. Zudem weist die Speicherschicht eine, eine magnetische Vorzugsrichtung definierende, schwache intrinsische magnetische Anisotropie auf.
- In einem zweiten Schritt (B) wird ein erstes, im Wesentlichen homogenes, äußeres Magnetfeld während einer ersten Warmauslagerung des Schichtensystems erzeugt. Die Richtung des ersten Magnetfelds wird hierbei so gewählt, dass es in einem Winkel a zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht ausgerichtet ist, und zwar so, dass die Richtung des ersten Magnetfelds im Wesentlichen parallel zur Magnetisierung einer Remanenzmagnetisierung im Innern der Speicherschicht ist. Die Remanenzmagnetisierung der Speicherschicht tritt durch das Anlegen eines äußeren Magnetfelds mit einer zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschichten senkrechten Feldkomponente auf, was beim Ummagnetisieren der MRAM-Speicherzellen im Allgemeinen der Fall ist.
- In einem dritten Schritt (C) erfolgt ein erstes Warmauslagern des Schichtensystem bei einer Temperatur unterhalb der Curietemperatur von Speicherschicht und Referenzschicht, wobei die Feldstärke des ersten Magnetfelds größer ist als die Sättigungsfeldstärke der Referenzschicht, so dass sich die Magnetisierung der Referenzschicht entlang der Feldrichtung des ersten Magnetfelds ausrichtet.
- Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit während des ersten Warmauslagerns des Schichtensystems eine Magnetisierung der Referenzschicht erreicht, wobei die Magnetisierung der Referenzschicht parallel zur Referenzmagnetisierung der Speicherschicht gerichtet ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Magnetfeld so ausgerichtet, dass der Winkel α einen Wert im Wertebereich von 10° bis 50° aufweist.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Fall auftreten, dass, abhängig von der Feldstärke des angelegten ersten Magnetfelds und den Materialeigenschaften der Speicherschicht, die Vorzugsrichtung der schwachen intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht in Feldrichtung des ersten Magnetfelds ausgerichtet wird. Dies ist jedoch unerwünscht, da in diesem Fall eine beim Ummagnetisieren in der Speicherschicht auftretende Remanenzmagnetisierung dafür sorgt, dass die Magnetisierungsrichtungen der Referenzschicht und der Speicherschicht nicht mehr kollinear sind. In diesem Fall wird das erfindungsgemäße Verfahren um die folgenden weiteren Schritte ergänzt:
In einem vierten Schritt (D) wird ein zweites, im Wesentlichen homogenes, äußeres Magnetfeld während einer zweiten Warmauslagerung des Schichtensystems erzeugt. Hierbei ist die Richtung des zweiten Magnetfelds in einem Winkel -α, das heißt einem zum Winkel α gegengleichen Winkel, zur Richtung des ersten Magnetfelds gerichtet. - In einem fünften Schritt (E) wird das Schichtensystem bei einer Temperatur unterhalb der Curietemperatur der beiden magnetischen Schichtsysteme warm ausgelagert, wobei die Feldstärke des zweiten Magnetfelds kleiner ist als die Sättigungsfeldstärke der Referenzschicht, so dass die Magnetisierung der Referenzschicht bei der zweiten Warmauslagerung im Wesentlichen unverändert bleibt, die Vorzugsrichtung der schwachen, intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht jedoch entlang der Feldrichtung des zweiten Magnetfelds ausgerichtet wird.
- Hierdurch wird erreicht, dass die Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht in ihre ursprüngliche Richtung vor der ersten Warmauslagerung gerichtet wird, so dass die Remanenzmagnetisierung der Speicherschicht und der Magnetisierung der Referenzschicht im Wesentlichen kollinear sind.
- Die hier getroffene Unterscheidung in eine "erste" Warmauslagerung und eine "zweite" Warmauslagerung, einschließlich der zugehörigen Unterscheidungen für die Temperaturen und die Magnetfelder, ist lediglich aus Gründen der Klarheit erfolgt. Dies sollte jedoch nicht so verstanden werden, dass stets eine erste Warmauslagerung und eine zweite Warmauslagerung in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sind. Vielmehr kann die zweite Warmauslagerung unter den oben genannten Umständen entfallen.
- In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es von Vorteil, wenn die Temperatur beim ersten und zweiten Warmauslagern in einem Bereich von 250°C bis 350°C liegt. Gleichermaßen ist es von Vorteil, wenn die Feldstärke des ersten Magnetfelds einen Wert im Wertebereich von 0,1 bis 2 Tesla aufweist, während die Feldstärke des zweiten Magnetfelds einen Wert im Wertebereich von 0,001 bis 0,1 Tesla aufweist.
- Erfindungsgemäß kann die Speicherschicht durch Tempern in einem äußeren Magnetfeld intrinsisch anisotrop ausgebildet werden. Dies kann jedoch gleichermaßen durch schräges Ionenstrahl-Sputtern oder Ionenstrahl-Sputtern in einem äußeren Magnetfeld erfolgen, wobei jedes dieser Verfahren für sich allein oder in Kombination mit den anderen Verfahren angewendet werden kann.
- Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung der Speicherschicht (linke Abbildung) und Referenzschicht (rechte Abbildung) einer MRAM-Speicherzelle aus dem Stand der Technik; -
2 eine schematische Darstellung der Speicherschicht (linke Abbildung) und der Referenzschicht (rechte Abbildung) zur Verwendung in einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen MRAM-Speicherzelle; -
3 eine schematische Darstellung einer oberen Einzellage (linke Abbildung) und einer unteren Einzellage (rechte Abbildung) einer Speicherschicht zur Verwendung in einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen MRAM-Speicherzelle. -
1 wurde bereits eingangs erläutert. Es wird nun Bezug auf die2 genommen, worin eine schematische Darstellung der Speicherschicht10 und der Referenzschicht8 zur Verwendung in einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen MRAM-Speicherzelle gezeigt ist. Die Speicherschicht10 ist in einer Kreisscheibenform ausgebildet und mit einer schwachen intrinsischen Anisotropie, durch welche eine Vorzugsrichtung entlang des Doppelpfeils definiert ist, versehen. Die sich hartmagnetisch verhaltende Referenzschicht8 , ist ebenso in einer Kreisscheibenform ausgebildet. - Wie bereits in der Einleitung dargestellt wurde, zeigt
2 , linke Abbildung, einen Zustand der Speicherschicht10 nach Anlegen und Abschalten eines um 90° im Gegenuhrzeigersinn relativ zur X-Achse gerichteten, im Wesentlichen homogenen, äußeren Magnetfelds7 (Remanenz). Aufgrund der nur schwachen intrinsischen Anisotropie und des dadurch bedingten Einflusses der Magnetisierung12 ,13 der Randbereiche der Speicherschicht10 auf die Magnetisierung11 im Innern der Speicherschicht10 tritt eine Remanenzmagnetisierung11 auf, welche in einem Winkel α im Gegenuhrzeigersinn zur X-Achse ausgerichtet ist. - Gemäß dem Vorschlag der Erfindung ist nun die Magnetisierung
9 der Referenzschicht8 um den gleichen Winkel α im Gegenuhrzeigersinn zur X-Achse ausgerichtet, so dass die remanente Magnetisierung11 im Innern der Speicherschicht10 im Wesentlichen parallel zur Magnetisierung9 der Referenzschicht8 ausgerichtet ist. - Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen MRAM-Speicherzelle umfasst die in
2 gezeigte Referenzschicht8 und Speicherschicht10 . -
3 zeigt eine schematische Darstellung einer oberen Einzellage14 und einer unteren Einzellage15 einer kreisschreibenförmigen Speicherschicht. Die beiden in3 gezeigten Einzellagen14 ,15 bilden somit die Speicherschicht einer MRAM-Zelle in Form eines Zweischichtensystems aus. Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen MRAM-Speicherzelle umfasst als Speicherschicht das in3 gezeigte Zweischichtensystem und eine in2 , rechte Abbildung, gezeigte Referenzschicht. - In
3 ist zur erleichterten Bezugnahme ein den X,Y-Achsenkreuzen der1 und2 entsprechendes X,Y-Achsenkreuz eingezeichnet. - In
3 ist jeweils ein Zustand der Einzellagen14 ,15 nach Anlegen und Abschalten eines um 90° im Gegenuhrzeigersinn relativ zur X-Achse gerichteten, im Wesentlichen homogenen, äußeren Magnetfelds gezeigt (Remanenz). Aufgrund einer schwachen intrinsischen Anisotropie und der dadurch bedingten Einwirkung der Magnetisierung der Randbereiche auf die Magnetisierung im Innern der Speicherschichten der Einzellagen verbleibt jeweils eine Remanenzmagnetisierung16 ,19 , welche in einem Winkel α bzw. 180° + α im Gegenuhrzeigersinn zur X-Achse ausgerichtet ist. - Die beiden Einzellagen
14 ,15 der Speicherschicht sind durch eine magnetische Streufeldkopplung miteinander gekoppelt, was zur Folge hat, dass sich die Magnetisierung17 ,18 im Randbereich der oberen Einzellage5 antiparallel zur Magnetisierung20 ,21 im Randbereich der unteren Einzellage15 einstellt. Ebenso stellt sich hierdurch die Magnetisierung16 im Innern der Einzellage14 antiparallel zur Magnetisierung19 im Innern der Einzellage15 ein. - Die in
3 gezeigten Einzellagen14 ,15 der Speicherschicht, können zur Herstellung einer erfindungsgemäßen MRAM-Speicherzelle Teil des folgenden Schichtenstapels sein. - Auf einem herkömmlichen Substrat wird zunächst eine zweilagige Referenzschicht aus einer Co-Fe-Ni-Legierung mit einer zwischenliegenden Schicht aus Ru aufgebracht. Die beiden Schichten aus einer ferromagnetischen Legierung haben hierbei eine Schichtdicke von 2 nm, während die zwischenliegende Schicht aus Ru eine Schichtdicke von 1 nm aufweist. Die Magnetisierung der Referenzschicht ist in einem Winkel α = 45° im Gegenuhrzeigersinn zu einer der X-Achse von
3 entsprechenden Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht ausgerichtet. Die Einzellagen der Referenzschicht aus einer Co-Fe-Ni-Legierung sind durch die magnetische Austauschkopplung miteinander gekoppelt. Auf der Referenzschicht ist eine Zwischenschicht aus AlO mit einer Schichtdicke von 3 nm ausgebildet. Oberhalb der Zwischenschicht befindet sich eine doppellagige Speicherschicht aus einer Ni-Fe-Legierung, welche durch eine Zwischenschicht aus Ta getrennt ist. Die beiden Einzellagen der Speicherschicht aus einer Ni-Fe-Legierung entsprechen hierbei der in3 gezeigten Ausführungsform. Die Schichtdicken der Speicherschichtlagen betragen jeweils 3 nm, während die Schichtdicke der Ta-Schicht 1 nm beträgt. Die Magnetisierungen der Ni-Fe-Legierungen sind durch die magnetische Streufeldkopplung miteinander gekoppelt. Der Schichtenstapel hat im Wesentlichen eine Kreisscheibenform mit einem Scheibendurchmesser von 300 nm. - Zur Ausbildung einer schwachen intrinsischen Anisotropie in der Speicherschicht wurde der Schichtenstapel zunächst in einem externen Magnetfeld mit einer Feldstärke von 100 mT getempert. Das Tempern erfolgte bei einer Temperatur von 250°C. Anschließend wurde zur Magnetisierung der Referenzschicht der Schichtenstapel bei einer Temperatur von 300°C warm ausgelagert, wobei ein erstes, im Wesentlichen homogenes, externes Magnetfeld mit einer Feldstärke von 1 Tesla angelegt wurde. Die Feldrichtung des ersten äußeren Magnetfelds wurde hierbei so gewählt, dass sie der Richtung einer Remanenzmagnetisierung der Speicherschicht entspricht, das heißt die Feldrichtung des ersten Magnetfelds nahm einen Winkel α = 45° im Gegenuhrzeigersinn zur X-Achse ein. Da sich hierbei auch die Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie in die Feldrichtung des ersten Magnetfelds gedreht hat, wurde ein zweites Warmauslagern bei einer Temperatur von 250°C durchgeführt, wobei jedoch eine Feldstärke von lediglich 0,1 Tesla eingesetzt wurde. Die Feldrichtung des zweiten Magnetfelds wurde hierbei so gewählt, dass sie einen Winkel -α zur Feldrichtung des ersten Magnetfelds einnimmt, so dass hierbei lediglich die Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie in ihre ursprüngliche Richtung vor Anlegen des ersten Magnetfelds ausgerichtet wird.
-
- 1
- Referenzschicht (Stand der Technik)
- 2
- Innenbereich-Magnetisierung
- 3
- Speicherschicht
- 4
- Innenbereich-Magnetisierung
- 5
- Randbereich-Magnetisierung
- 6
- Randbereich-Magnetisierung
- 7
- externes Magnetfeld
- 8
- erfindungsgemäße Referenzschicht
- 9
- Innenbereich-Magnetisierung
- 10
- Speicherschicht
- 11
- Innenbereich-Magnetisierung
- 12
- Randbereich-Magnetisierung
- 13
- Randbereich-Magnetisierung
- 14
- Speicherschicht (obere Lage)
- 15
- Speicherschicht (untere Lage)
- 16
- Innenbereich-Magnetisierung
- 17
- Randbereich-Magnetisierung
- 18
- Randbereich-Magnetisierung
- 19
- Innbereich-Magnetisierung
- 20
- Randbereich-Magnetisierung
- 21
- Randbereich-Magnetisierung
Claims (17)
- MRAM-Speicherzelle mit einem Schichtensystem aus im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Schichten, umfassend zwei magnetische Schichten, die durch eine nichtmagnetische Zwischenschicht getrennt sind, von denen sich die erste magnetische Schicht ("Referenzschicht") hartmagnetisch verhält und die andere, zweite magnetische Schicht ("Speicherschicht") weichmagnetisch verhält, so dass durch den Magnetisierungszustand der Speicherschicht Information speicherbar ist, wobei die Speicherschicht eine, eine magnetische Vorzugsrichtung definierende, schwache intrinsische Anisotropie aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierung der Referenzschicht im Wesentlichen parallel zu einer, durch Anlegen eines externen Magnetfelds mit einer zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht senkrechten Feldkomponente auftretenden, Remanenzmagnetisierung im Innern der Speicherschicht ist.
- MRAM-Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierung der Referenzschicht in einem Winkel α zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht gerichtet ist, wobei der Winkel α einen Wert im Wertebereich von 10° bis 50° hat.
- MRAM-Speicherzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherschicht und/oder Referenzschicht aus einer Mehrzahl von Einzellagen aufgebaut ist.
- MRAM-Speicherzelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungen der Einzellagen der Speicherschicht und/oder Referenzschicht durch eine magnetische Kopplung gekoppelt sind, welche aus der Gruppe, bestehend aus einer magnetischen Streufeldkopplung, einer antiferromagnetischen Kopplung und einer Austauschkopplung, gewählt ist.
- MRAM-Speicherzelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nettomagnetisierung der Speicherschicht und/oder Referenzschicht im Wesentlichen Null ist.
- MRAM-Speicherzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der Referenzschicht und/oder Speicherschicht auf einer Legierung des (Co,Ni,Fe)-Systems basieren.
- MRAM-Speicherzelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der Speicherschicht und/oder Referenzschicht amorphe Legierungen sind.
- Verfahren zur Herstellung einer MRAM-Speicherzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: (A) Bereitstellen eines Schichtensystems aus im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Schichten, umfassend zwei magnetische Schichten, die durch eine nicht magnetische Zwischenschicht getrennt sind, von denen sich die erste magnetische Schicht ("Referenzschicht") hartmagnetisch verhält und die andere, zweite magnetische Schicht ("Speicherschicht") weichmagnetisch verhält, so dass durch den Magnetisierungszustand der Speicherschicht Information speicherbar ist, wobei die Speicherschicht eine, eine magnetische Vorzugsrichtung definierende, schwach intrinsische Anisotropie aufweist; (B) Erzeugen eines ersten, im Wesentlichen homogenen, äußeren Magnetfelds während einer ersten Warmauslagerung des Schichtensystems, wobei die Richtung des ersten Magnetfelds in einem Winkel α zur Vorzugsrichtung der intrinsi schen Anisotropie der Speicherschicht ausgerichtet ist, derart, dass die Richtung des ersten Magnetfelds im Wesentlichen parallel zur Magnetisierungsrichtung einer durch Anlegen eines äußeren Magnetfelds mit einer zur Vorzugsrichtung der intrinsischen Anisotropie der Speicherschicht senkrechten Feldkomponente auftretenden Remanenzmagnetisierung im Innern der Speicherschicht ist; (C) erstes Warmauslagern des Schichtensystems bei einer Temperatur unterhalb der Curietemperatur der beiden magnetischen Schichtsysteme, wobei die Feldstärke des ersten Magnetfelds größer ist als die Sättigungsfeldstärke der Referenzschicht, so dass die Magnetisierung der Referenzschicht entlang der Feldrichtung des ersten Magnetfelds ausgerichtet wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α einen Wert im Wertebereich von 10° bis 50° hat.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: (D) Erzeugen eines zweiten, im Wesentlichen homogenen, äußeren Magnetfelds während einer zweiten Warmauslagerung des Schichtensystems, wobei die Richtung des zweiten Magnetfelds in einem Richtung -α zur Richtung des ersten Magnetfelds gerichtet ist; (E) zweites Warmauslagern des Schichtensystems bei einer Temperatur unterhalb der Curietemperatur der beiden magnetischen Schichtsysteme, wobei die Feldstärke des zweiten Magnetfelds kleiner ist als die Sättigungsfeldstärke der Referenzschicht, so dass die Magnetisierung der Referenzschicht im Wesentlichen unverändert bleibt und die Vorzugsrichtung der magnetischen Anisotropie der Speicherschicht entlang der Feldrichtung des zweiten Magnetfelds ausgerichtet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur beim ersten und/oder zweiten Warmauslagern im Bereich von 250°C bis 350°C liegt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldstärke des ersten Magnetfelds einen Wert im Wertebereich von 0,1 bis 2 Tesla aufweist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldstärke des zweiten Magnetfelds einen Wert im Wertebereich von 0,001 bis 0,1 Tesla aufweist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherschicht durch Tempern in einem äußeren Magnetfeld intrinsisch anisotrop ausgebildet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherschicht durch schräges Ionenstrahl-Sputtern intrinsisch anisotrop ausgebildet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherschicht durch Ionenstrahl-Sputtern in einem äußeren Magnetfeld intrinsisch anisotrop ausgebildet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur und die zweite Temperatur im Wesentlichen gleich sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005004126A DE102005004126B4 (de) | 2004-02-06 | 2005-01-28 | MRAM-Speicherzelle mit schwacher intrinsisch anisotroper Speicherschicht |
US11/634,988 US7280393B2 (en) | 2004-02-06 | 2006-12-07 | MRAM memory cell having a weak intrinsic anisotropic storage layer and method of producing the same |
US11/769,454 US7436700B2 (en) | 2004-02-06 | 2007-06-27 | MRAM memory cell having a weak intrinsic anisotropic storage layer and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004005921 | 2004-02-06 | ||
DE102004005921.7 | 2004-02-06 | ||
DE102005004126A DE102005004126B4 (de) | 2004-02-06 | 2005-01-28 | MRAM-Speicherzelle mit schwacher intrinsisch anisotroper Speicherschicht |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005004126A1 true DE102005004126A1 (de) | 2005-08-25 |
DE102005004126B4 DE102005004126B4 (de) | 2008-05-08 |
Family
ID=34801678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005004126A Expired - Fee Related DE102005004126B4 (de) | 2004-02-06 | 2005-01-28 | MRAM-Speicherzelle mit schwacher intrinsisch anisotroper Speicherschicht |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20050174838A1 (de) |
DE (1) | DE102005004126B4 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8884616B2 (en) | 2011-06-22 | 2014-11-11 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
US9207291B2 (en) | 2007-11-16 | 2015-12-08 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
US9733107B2 (en) | 2004-12-17 | 2017-08-15 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7646624B2 (en) * | 2006-10-31 | 2010-01-12 | Spansion Llc | Method of selecting operating characteristics of a resistive memory device |
US8558333B2 (en) * | 2009-07-10 | 2013-10-15 | The University Of Chicago | System and method for manipulating domain pinning and reversal in ferromagnetic materials |
FR3027453B1 (fr) * | 2014-10-20 | 2017-11-24 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif resistif pour circuit memoire ou logique et procede de fabrication d'un tel dispositif |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5966323A (en) * | 1997-12-18 | 1999-10-12 | Motorola, Inc. | Low switching field magnetoresistive tunneling junction for high density arrays |
US5953248A (en) * | 1998-07-20 | 1999-09-14 | Motorola, Inc. | Low switching field magnetic tunneling junction for high density arrays |
US5982660A (en) * | 1998-08-27 | 1999-11-09 | Hewlett-Packard Company | Magnetic memory cell with off-axis reference layer orientation for improved response |
DE10146546A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-10 | Infineon Technologies Ag | Digitale magnetische Speicherzelleneinrichtung |
US6936903B2 (en) * | 2001-09-25 | 2005-08-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Magnetic memory cell having a soft reference layer |
US6531723B1 (en) * | 2001-10-16 | 2003-03-11 | Motorola, Inc. | Magnetoresistance random access memory for improved scalability |
US6554278B1 (en) * | 2002-05-06 | 2003-04-29 | Chris Haddox | Ball and target game |
US6654278B1 (en) * | 2002-07-31 | 2003-11-25 | Motorola, Inc. | Magnetoresistance random access memory |
-
2005
- 2005-01-28 DE DE102005004126A patent/DE102005004126B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-07 US US11/051,471 patent/US20050174838A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-12-07 US US11/634,988 patent/US7280393B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9733107B2 (en) | 2004-12-17 | 2017-08-15 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
US9207291B2 (en) | 2007-11-16 | 2015-12-08 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
US9678176B2 (en) | 2007-11-16 | 2017-06-13 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
US9753101B2 (en) | 2007-11-16 | 2017-09-05 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
DE102011086488B4 (de) | 2010-11-19 | 2024-06-27 | Infineon Technologies Ag | xMR-Winkelsensoren |
US8884616B2 (en) | 2011-06-22 | 2014-11-11 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
US10712176B2 (en) | 2011-06-22 | 2020-07-14 | Infineon Technologies Ag | XMR angle sensors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7280393B2 (en) | 2007-10-09 |
DE102005004126B4 (de) | 2008-05-08 |
US20070086236A1 (en) | 2007-04-19 |
US20050174838A1 (en) | 2005-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602005004831T2 (de) | Magnetische Multibit-Speicherzellenvorrichtung mit wahlfreiem Zugriff | |
DE60223573T2 (de) | Magnetische speicheranordnung beschreibbar durch spin-polarisierten strom unter benützung von amorphen ferrimagnetischen legierungen, und schreibverfahren in dieser speicheranordnung | |
DE102006008257B4 (de) | Magnetoresistives Mehrschichtensystem vom Spin Valve-Typ mit einer magnetisch weicheren Elektrode aus mehreren Schichten und dessen Verwendung | |
DE60309190T2 (de) | Magnetelement mit spintransfer und mram-bauelement mit dem magnetelement | |
DE112011102674B4 (de) | Verfahren und System zum Vorsehen von magnetischen Tunnelkontaktelementen, welche eine biaxiale Anisotropie haben | |
DE102007028246B4 (de) | Magnetoresistive Speicherzelle, Verfahren zum Programmieren einer magnetoresistiven Speicherzelle und Verfahren zum Auslesen einer magnetoresistiven Speicherzelle | |
DE10305823B4 (de) | Magnetowiderstandseffekt-Element und Magnetspeicher mit einem solchen | |
DE102007034256A1 (de) | Rekonfigurierbare magnetische Logikschaltungsanordnung und Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben derartiger Logikeinrichtungen | |
DE102005004126B4 (de) | MRAM-Speicherzelle mit schwacher intrinsisch anisotroper Speicherschicht | |
DE102008039733A1 (de) | Integrierte Schaltkreise, Verfahren zum Betreiben eines integrierten Schaltkreises, Speichermodule | |
WO1999062069A1 (de) | Mram-speicher sowie verfahren zum lesen/schreiben digitaler information in einen derartigen speicher | |
DE102006036299A1 (de) | Verfahren zum Schalten magnetischer Momente in einem magnetoresistiven Schreib-Lese-Speicher mit niedrigem Strom | |
DE102006015971A1 (de) | Speicherelement mit adiabatischer Drehumschaltung und ferromagnetischer Entkopplungsschicht | |
EP1488426B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer referenzschicht und mit einer derartigen referenzschicht versehene mram-speicherzelle | |
DE102012005134B4 (de) | Spin-Ventil und Verwendung einer Vielzahl von Spin-Ventilen | |
DE10128964B4 (de) | Digitale magnetische Speicherzelleneinrichtung | |
DE10155424B4 (de) | Verfahren zur homogenen Magnetisierung eines austauschgekoppelten Schichtsystems einer digitalen magnetischen Speicherzelleneinrichtung | |
DE112018001470T5 (de) | Speicherelement mit magnetischem tunnelübergang | |
DE10106860A1 (de) | MTJ-Element und Magnetspeicher unter Verwendung eines solchen | |
DE10301092B4 (de) | MRAM-Speicherzelle | |
DE102004042338A1 (de) | MRAM mit verbesserten Speicher- und Ausleseeigenschaften | |
DE102004047411B3 (de) | Magnetisches Speicherschichtsystem | |
DE10308640B4 (de) | Magneto-resistives Schichtelement, insbesondere TMR-Zelle | |
DE10146546A1 (de) | Digitale magnetische Speicherzelleneinrichtung | |
DE10128264A1 (de) | Digitale magnetische Speicherzelleneinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |