FR2650430A1 - Dispositif de memoire a reseau magnetique a couches minces et procede de fabrication - Google Patents

Dispositif de memoire a reseau magnetique a couches minces et procede de fabrication Download PDF

Info

Publication number
FR2650430A1
FR2650430A1 FR9008670A FR9008670A FR2650430A1 FR 2650430 A1 FR2650430 A1 FR 2650430A1 FR 9008670 A FR9008670 A FR 9008670A FR 9008670 A FR9008670 A FR 9008670A FR 2650430 A1 FR2650430 A1 FR 2650430A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
magnetic
memory device
word line
word
superconducting material
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.)
Withdrawn
Application number
FR9008670A
Other languages
English (en)
Inventor
Raghavan K Pisharody
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.)
Ampex Corp
Original Assignee
Ampex Corp
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 Ampex Corp filed Critical Ampex Corp
Publication of FR2650430A1 publication Critical patent/FR2650430A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/14Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/44Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using super-conductive elements, e.g. cryotron
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B61/00Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/70High TC, above 30 k, superconducting device, article, or structured stock
    • Y10S505/701Coated or thin film device, i.e. active or passive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/70High TC, above 30 k, superconducting device, article, or structured stock
    • Y10S505/701Coated or thin film device, i.e. active or passive
    • Y10S505/703Microelectronic device with superconducting conduction line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne la technologie des dispositifs de mémoire. Un dispositif de mémoire à réseau magnétique à couches minces permet d'obtenir des densités d'implantation relativement élevées tout en évitant le problème du cheminement de domaines magnétiques, par l'utilisation de couches minces d'un matériau supraconducteur 30 qui sont disposées sur les lignes de mot 22 de la mémoire. Les couches de matériau supraconducteur 30 dérivent des champs magnétiques qui sont produits par des courants circulant dans les lignes de mot 22, et elles empêchent que ces champs n'affectent défavorablement des cellules de mémoire 24 adjacentes dans le réseau. Le confinement des champs magnétiques par l'utilisation des couches de matériau supraconducteur permet de rapprocher les lignes de mot les unes des autres, augmentant ainsi la quantité d'information qui peut être enregistrée par unité d'aire dans le réseau. Application aux mémoires non volatiles.

Description

La présente invention concerne des dispositifs de
mémoire prévus pour l'enregistrement d'information numéri-
que, et elle porte plus particulièrement sur des disposi-
tifs de mémoire à couches minces prévus pour enregistrer 'l'information sous la forme d'états magnétiques.
On appelle mémoires vives (ou RAM) des disposi-
tifs de mémoire qui permettent à l'utilisateur d'écrire ou d'enregistrer sélectivement de l'information dans ces dis:
positifs, et ensuite de lire l'information qu'ils contien-
nent. Une mémoire vive dynamique est un type de mémoire vi-
ve qu'on utilise couramment pour la mémoire centrale de nombreux ordinateurs. Ce type de mémoire vive enregistre
l'information au moyen de mémoires capacitives dans les-
quelles la tension qui est stockée dans un condensateur
particulier représente un bit d'information spécifique.
Pour maintenir les niveaux de tension dans les condensa-
teurs de stockage, on doit régénérer continuellement la mé-
moire en lui fournissant des charges électriques.
De ce fait, ce type de mémoire exige d'être con-
necté à une source d'énergie constante, pour remplir la fonction de régénération. Si la source d'énergie électrique
est déconnectée, les charges contenues dans les condensa-
teurs de stockage finissent par se dissiper, et l'informa-
tion enregistrée est perdue. On appelle souvent mémoire "volatile" ce type de dispositif de mémoire, à cause de
cette caractéristique.
Bien que les mémoires volatiles soient très lar-
gement utilisées dans certaines applications telles que les.
ordinateurs, le fait qu'elles nécessitent une source d'énergie électrique constante les rend impropres pour d'autres applications. Par exemple, dans des automobiles qui utilisent des indicateurs numériques sur le tableau de bord, une mémoire non volatile, qui n'exige pas une source
d'énergie électrique constante, est nécessaire pour enre-
3j gistrer certaines informations, telle que la valeur du ki-
lométrage total pour le compteur kilométrique, etc. En ou-
tre, dans d'autres applications, telles que des applica-
tions militaires, tout dispositif de mémoire qui est em-
ployé doit être insensible au rayonnement et à des phénomè-
nes similaires, et il doit être capable de permettre une
lecture non destructive; en plus d'être non volatil.
Pour procurer ces caractéristiques, on a employé
des dispositifs de mémoire à réseau magnétique qui enregis-
trent l'information numérique sous la forme d'états magné-
tiques, au lieu de l'enregistrer sous la forme de charges capacitives. Fondamentalement, un dispositif de mémoire à réseau magnétique comprend un ensemble de lignes de bit conductrices qui sont mutuellement parallèles, et un autre ensemble de lignes de mot conductrices qui sont parallèles les unes aux autres et orthogonales aux lignes de bit. Une
cellule d'enregistrement magnétique est formée par un maté-
riau coercitif au point de vue magnétique qui est placé à l'intersection de chaque ligne de mot et de chaque ligne de bit. Lorsqu'on fait circuler des courants dans une ligne de mot et une ligne de bitr un champ magnétique résultant est
généré à leur intersection. La direction de ce champ magné-
tique est enregistrée sous la forme d'un dipôle magnétique dans le matériau coercitif au point de vue magnétique, à l'intersection des lignes de mot et de bit. On peut ensuite
détecter la direction de ce dipôle, en utilisant des tech-
niques inductives, pour lire le bit d'information qui est enregistré. Dans un effort visant à augmenter la densité
d'implantation de mémoires à réseau magnétique, et à aug-
menter ainsi la quantité d'information qu'on peut enregis-
trer par unité d'aire, on a employé les technologies des
couches minces dans la fabrication de ces mémoires. Fonda-
mentalement, une mémoire à réseau magnétique à couches min-
ces comprend un substrat isolant, par exemple du silicium, sur lequel les lignes de bit sont déposées. Chaque ligne de bit consiste en un conducteur métallique mince, par exemple
en aluminium. Les lignes de mot sécantes, qui sont égale-
ment constituées par des conducteurs métalliques minces, sont déposées sur les lignes de bit. A l'intersection de chaque ligne de mot et de chaque ligne de bit, une couche mince d'un matériau coercitif-au point de vue magnétique, de préférence du Permalloy, est interposée entre la ligne de mot et la ligne de bit. Ce matériau coercitif au point de vue magnétique forme les cellules de mémoire magnétique
dans lesquelles on enregistre des bits d'information.
Les mémoires à réseau magnétique à couches minces
offrent des avantages considérables par rapport à des tech-
nologies antérieures de mémoire à réseau magnétique, aussi
bien en termes de coût de fabrication que de densité d'im-
plantation. Cependant, la structure du réseau à couches minces présente des limitations pratiques concernant les
densités d'implantation qu'on peut obtenir. Plus précisé-
ment, par la nature même de la technologie des couches min-
ces, les lignes de mot sont situées très prés des lignes de
bit. Lorsqu'on effectue des efforts pour augmenter la den-
sité d'implantation, les lignes de mot sont également rap-
prochées les unes des autres. Il en résulte qu'une ligne de mot donnée quelconque est située relativement près de la cellule de mémoire qui est définie par l'intersection d'une ligne de mot adjacente et d'une ligne de bit, et le champ
magnétique qui est généré autour de la ligne de mot consi-
dérée pourrait affecter défavorablement l'information qui
est enregistrée dans des cellules de mémoire adjacentes.
Plus précisément, lorsqu'on fait passer un courant dans la ligne de mot pour lire des données dans la mémoire, sous
l'effet du champ magnétique que crée ce courant, les domai-
nes marginaux des états magnétiques qui sont enregistrés dans des cellules de mémoire adjacentes manifestent une
expansion, ou un "cheminement", dans la direction des li-
gnes de bit, sous l'influence de champs orthogonaux dynami-
ques provenant des lignes de mot. I1 en résulte que la den-
sité du domaine magnétique qui est enregistré à l'inter-
section immédiate d'une ligne de mot et d'une ligne de bit diminue progressivement, avec une diminution résultante du niveau de signal qu'on peut obtenir lorsqu'on lit de façon inductive l'état qui est enregistré. Après des opérations
de lecture multiples, le niveau de signal peut avoir dimi-
nué jusqu'au point auquel il n'est pas possible de détecter
de façon fiable les bits qui sont enregistrés dans la mé-
moire.
Un type de tentative visant à éliminer ce problè-
me de cheminement de domaines a consisté à établir un blin-
dage magnétique vis-à-vis des champs magnétiques qui sont
générés par les lignes de mot et qui affectent d'autres li-
gnes de mot. Dans cette technique, on place autour de cha-
que ligne de mot un matériau de blindage magnétique, tel que le Permalloy, pour empêcher que le champ qui est généré
par une ligne de mot n'affecte d'autres lignes de mot. Cet-
te technique n'est cependant pas exempte de limitations as-
sociées. Par exemple, pour binder effectivement les champs magnétiques, le matériau de blindage magnétique doit être relativement épais. L'exigence de couches épaisses autour de chaque ligne de mot augmente l'encombrement global du dispositif de mémoire, et impose à nouveau une limitation pratique sur la densité avec laquelle on peut implanter les
lignes de mot dans des positions mutuellement adjacentes.
De plus, la couche de blindage magnétique doit être suppri-
mée au niveau des lignes de bit, de façon à ne pas affecter
défavorablement le fonctionnement du dispositif de mémoire.
Cette nécessité de supprimer la couche dans certaines par-
ties du dispositif augmente le nombre d'étapes de traite-
ment qui sont nécessaires, et augmente donc le coût global
du dispositif.
Il est donc souhaitable de procurer une mémoire à réseau magnétique à couches minces qui offre une densité dtimplantation accrue, sans la nécessité d'employer une couche de blindage magnétique épaisse autour des lignes de
mot pour empêcher le cheminement des domaines magnétiques.
Conformément à l'invention, une mémoire à réseau magnétique à couches minces qui procure des densités d'im- plantation relativement élevées, élimine le problème du cheminement des domaines magnétiques par l'utilisation de couches minces d'un matériau supraconducteur. Contraitement aux matériaux de blindage magnétique, qui arrêtent des champs magnétiques, des couches supraconductrices dérivent
des champs magnétiques à cause de l'effet Meissner. Confor-
mément à l'invention, des couches d'un matériau supracon-
ducteur sont disposées autour des lignes de mot dans une mémoire à réseau magnétique à couches minces, pour empêcher que le champ magnétique qui est produit par une ligne de mot n'affecte des cellules de mémoire qui sont associées à
des lignes de mot adjacentes. Du fait que le matériau su-
praconducteur dérive effectivement le champ magnétique, au lieu de lui opposer un blindage, il est possible d'employer
une couche mince du matériau pour obtenir l'effet désiré.
I1 en résulte que les lignes de mot peuvent être placées
très près ies unes des autres sans faire apparaître le phé-
nomène de cheminement des domaines magnétiques, ce qui per-
met d'obtenir une densité d'implantation accrue.
Les principes précités de l'invention, ainsi que
les avantages qu'elle procure et certaines de ses caracté-
ristiques plus spécifiques, sont décrits ci-après de façon
plus détaillée en relation avec un mode de réalisation pré-
féré qui est représenté dans les dessins annexés, dans les-
quels:
La figure 1 est une vue en perspective d'une mé-
moire à réseau magnétique à couches minces qui met en oeu-
vre les principes de l'invention; La figure 2 est une vue par une extrémité de la structure du réseau, illustrant de façon plus détaillée la configuration des lignes de mot; et Les figures 3A et 3B sont des vues de dessus de l'intersection d'une ligne de mot et d'une ligne de bit, illustrant le champ résultant que forment des courants qui circulent dans les lignes. La figure 1 représente un dispositif de mémoire à
réseau magnétique à couches minces du type auquel l'inven-
tion se rapporte. Le dispositif de mémoire est formé sur un
substrat comprenant une couche de matériau isolant 10, for-
10.-mée sur un plan de masse 12. Pour faciliter la fabrication du dispositif de mémoire par l'utilisation de techniques de
traitement de semiconducteurs connues, on forme de préfé-
rence le dispositif avec des matériaux couramment employés dans ces processus. Ainsi, à titre d'exemple, le plan de
masse 12 peut consister en silicium dopé de façon appro-
priée, et la couche isolante 10'pourrait consister en dio-
xyde de silicium.
Un ensemble de lignes de bit.14 sont disposées sur la couche isolante 10. Chaque ligne de bit comprend un
conducteur métallique mince 16 qui est entouré par une cou-
che d'un matériau 18 qui est coercitif au point de vue ma-
gnétique et qui présente une perméabilité magnétique élevée.
Il est préférable que le conducteur métallique 16 soit en aluminium et que la couche 18 soit constituée par du Permalloy, un alliage cobalt- nickel ou un autre matériau magnétique coercitif ayant une perméabilité élevée. Une couche isolante 20, consistant par exemple en dioxyde de silicium, est déposée sur chaque ligne de bit. Un ensemble de lignes de mot parallèles 22 sont déposées sur les lignes de bit et supportées sur ces dernières. Les lignes de mot sont orientées de façon généralement perpendiculairement
aux lignes de bit 14. Si nécessaire, les lignes de mot peu-
vent être supportées sur les lignes de bit par n'importe quelle structure appropriée (non représentée), telle qu'une couche d'isolation de champ formée par le même matériau que la couche isolante 20 sur les lignes de bit. L'intersection d'une ligne de bit 14 et d'une ligne de mot 22 définit une cellule de mémoire 24 dans le matériau magnétique 18 de la
ligne de bit. La structure des lignes de mot 22 est illus-
trée de façon plus détaillée dans la vue d'extrémité du
dispositif de mémoire qui est représentée sur la figure 2.
En considérant cette figure, on note qu'une ligne de mot
consiste en une bande de matériau conducteur 26 qui achemi-
ne un courant électrique pendant des opérations de lecture et d'écriture. Le matériau électrique est recouvert sur trois côtés par une couche mince de matériau isolant 28. Ce matériau isolant peut être contigu à la couche isolante 20 sur les lignes de bit, de façon que le matériau conducteur 26 soit entièrement entouré par un isolant. Autour de
l'isolant se trouve une couche mince de matériau supracon-
ducteur 30. Cette couche recouvre les trois côtés de la li-.
gne de mot qui ne sont pas adjacents à la ligne de bit, et
elle n'est pas interposée entre une ligne de bit et une li-
gne de mot, de façon à ne pas affecter défavorablement les
champs magnétiques désirés que génère la ligne de mot.
En fonctionnement, pour écrire un bit d'informa-
tion dans une cellule de mémoire 24, on fait passer un cou-
rant à travers la partie conductrice 26 d'une ligne de mot 22, dans une direction prédéterminée, comme l'indique la flèche 32 sur la figure 3a. De plus, on fait passer un courant.à travers le conducteur métallique mince 16 d'une ligne de bit 14, dans une direction particulière, comme
l'indique la flèche 34. Chaque courant établit un champ ma-
gnétique autour de son conducteur, et un champ magnétique résultant est formé à l'intersection d'une ligne de mot et d'une ligne de bit. Dans le matériau coercitif au point de vue magnétique, 18, qui est disposé entre la ligne de mot
et la ligne de bit, le champ magnétique résultant a l'orien-
tation qui est représentée par les flèches 36 sur la figure 3a. De façon générale, le champ magnétique est orienté sous
un angle d'environ 45 par rapport aux directions longitu-
dinales de chacune des lignes de mot et de bit. Ce champ
magnétique résultant oriente dans la même direction les do-
maines magnétiques qui se trouvent à l'intérieur du maté-
riau coercitif 18, grâce à quoi ces domaines enregistrent
un bit d'information.
En considérant maintenant la figure 3b, on note que lorsque le courant circule dans la ligne de bit 14 dans la direction opposée, comme l'indique la flèche 37, le
champ magnétique résultant entre la ligne de mot et la li-
gne de bit est orienté dans la direction qui est indiquée
par les flèches 38. Ce champ oriente dans la direction op-
posée les domaines magnétiques qui se trouvent à l'inté-
rieur du matériau coercitif au point de vue magnétique, 18, qui forme la cellule de mémoire 24. Ainsi, en commandant la direction du courant-qui circule dans les lignes de bit 14, conjointement à l'application d'un courant à une ligne de mot, on peut enregistrer sélectivement dans les cellules de
mémoire des bits d'information complémentaires.
Pour lire l'information qui est enregistrée dans
les cellules de mémoire, on fait passer un plus faible cou-
rant dans une ligne de mot considérée, et on détecte de façon inductive l'orientation desodomaines magnétiques, par
l'intermédiaire des lignes de bit.
Pour augmenter la quantité d'information qu'on peut enregistrer dans une mémoire, il est souhaitable de placer les lignes de mot 22 individuelles aussi près les unes des autres qu'il est possible en pratique. En plaçant
les lignes de mot près les unes des autres, on peut incor-
porer un plus grand nombre de lignes de mot dans la struc-
ture de réseau, ce qui augmente le nombre de bits qu'on
peut enregistrer sur chaque ligne de bit. Cependant, lors-
que les lignes de mot sont placées de plus en plus près les
unes des autres, le champ magnétique qui est généré lors-
qu'un courant circule dans une ligne de mot peut commencer
à affecter défavorablement l'information qui est enregis-
trée dans les cellules de mémoire qui sont associées à des
lignes de mot adjacentes.
En se référant à nouveau à la figure 2, on note que le champ magnétique qui est produit lorsqu'un courant traverse une ligne de mot 22, est illustré par les lignes en pointillés concentriques 40. Comme on peut le voir, ce champ magnétique traverse les cellules de mémoire 24 qui sont associées à des lignes de mot 22 adjacentes. Lorsque les lignes de mot sont relativement fortement espacées, la
partie du champ magnétique qui traverse les cellules de mé-
moire adjacentes est relativement faible, et elle n'affecte
donc pas les domaines magnétiques à l'intérieur de ces cel-
lules. Cependant, lorsque les lignes de mot sont plus rap-
prochées les unes des autres, l'intensité du champ magnéti-
que qui traverse les cellules de mémoire adjacentes augmen-
te. Lorsque cette intensité est suffisamment élevée, ce
champ magnétique peut provoquer un "cheminement" des fron-
tières des domaines magnétiques qui définissent la cellule de mémoire 24. En d'autres termes, l'étendue de la cellule
de mémoire 24 commence à augmenter dans la direction longi-
tudinale de la ligne de bit 14. Il en résulte que la densi-
té du champ magnétique qui est stocké dans la cellule de mémoire est réduite, et l'intensité du signal magnétique qu'on peut détecter de façon inductive dans la ligne de bit
lorsqu'on fait passer un courant dans la ligne de mot dimi-
nue. Après des opérations de lecture multiples, au cours desquelles un champ qui varie de façon. dynamique traverse
les cellules de mémoire 24 adjacentes, le domaine magnéti-
que peut présenter le phénomène.de cheminement au point qu'il n'est plus possible d'effectuer*des lectures fiables
de l'information enregistrée.
On peut cependant éviter ce problème en employant une couche mince 30 de matériau supraconducteur autour des trois côtés de la ligne de mot 22 qui ne sont pas adjacents
à une ligne de bit. Fondamentalement, le matériau supracon-
ducteur dérive effectivement le champ magnétique qui est
créé par le courant dans la ligne de mot, à cause de l'ef-
fet Meissner. Par conséquent, au lieu de pénétrer dans tou-
tes les directions à partir de la ligne de mot, comme re-
présenté par les lignes en pointillés 40, le champ magnéti-
que est dirigé vers le bas pour pénétrer dans le matériau d'enregistrement magnétique 18 de la ligne de bit. Avec cette configuration, le champ magnétique est confiné dans
la zone dans laquelle il est utile, c'est-à-dire à l'inté-
rieur de la cellule de mémoire magnétique située au-dessous de la ligne de mot à partir de laquelle il est généré, et il n'affecte pas défavorablement les domaines magnétiques dans des cellules de mémoire qui sont associées à d'autres lignes de mot. Il en résulte que les lignes de mot peuvent
être placées aussi près les unes des autres qu'il est-pos-
sible en pratique avec la technique de fabrication utili-
sant des couches minces, ce qui augmente considérablement
la densité d'implantation du réseau de mémoire.
Dans un mode de realisation préféré de l'inven-
tion, la partie conductrice centrale 26 de la ligne de mot
est également constituée par un matériau supraconducteur.
Ce matériau supraconducteur est de préférence le même que
celui qui est employé dans la couche extérieure mince 30.
Des exemples de matériaux supraconducteurs qu'on peut uti-
liser dans le contexte de l'invention comprennent l'oxyde de cuivre/baryum/yttrium (YBa2Cu307), l'oxyde de cuivre/
baryum-lanthane ((La,Ba)2CuO4), l'oxyde de cuivre/strontium-
calcium/bismuth (Bi-(Ca,Sr)-Cu-O), et l'oxyde de cuivre/
baryum/calcium/thallium (Tl-Ca-Ba-Cu-O). Ces matériaux pré-
sentent des effets supraconducteurs à la température de
l'azote liquide ou à des températures voisines.
L'homme de l'art notera que l'invention peut être mise en oeuvre dans d'autres formes spécifiques, sans
s'écarter de son cadre ou de ses caractéristiques essen-
1l
tielles., Par exemple, les lignes de mot pourraient être di-
rectement déposées sur le substrat, et les lignes de bit pourraient être déposées sur les lignes de mot. Ou bien,
dans un autre mode de réalisation, des lignes de bit peu-
vent être disposées de part et d'autre des lignes de mot, pour définir deux cellules de mémoire magnétiques par bit
d'information, et augmenter ainsi le niveau du signal.
Il va de soi que de nombreuses autres modifica-
tions peuvent être apportées au dispositif et au procédé
décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de mémoire à réseau magnétique à
couches minces, caractérisé en ce qu'il comprend: un subs-
trat (12); un ensemble de lignes de bit (14) disposées sur le substrat (12), parallèlement les unes aux autres, chaque ligne de bit (14) comprenant un matériau conducteur (16) entouré par un matériau ayant une coercivité magnétique élevée (18) et une perméabilité magnétique élevée, capable
de mémoriser des états magnétiques; et un ensemble de li-
gnes de mot (22) qui sont disposées sur les lignes de bit (14), parallèlement les unes aux autres et transversalement aux lignes de bit (14), pour former une matrice de cellules de mémoire (24) respectivement situées à l'intersection d'une ligne de mot et d'une ligne de bit, chaque ligne de mot (22) comprenant un matériau conducteur de l'électricité (26), un matériau électriquement isolant (28) disposé au
moins autour des parties du matériau conducteur.de l'élec-
tricité qui ne sont pas adjacentes à une ligne de bit, et
une couche de matériau supraconducteur (30) qui est dispo-
sée sur les parties du matériau isolant (28) qui ne sont
pas adjacentes à une ligne de bit.
2. Dispositif de mémoire selon la revendication
1, caractérisé en ce que le matériau conducteur de leélec-
tricité (26) dans les lignes de mot (22) consiste en un ma-
tériau supraconducteur.
3. Dispositif de mémoire selon la revendication
2, caractérise en ce que le matériau conducteur de l'élec-
tricité (26) des lignes de mot (22) est identique au maté-
riau supraconducteur qui se trouve dans la couche (30) qui
est déposée sur le matériau isolant (28).
4. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche
d'un matériau isolant (20) qui est disposée entre les li-
gnes de mot (22) et les lignes de bit (14).
5. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ligne de mot (22) a une section transversale pratiquement rectangulaire, et en ce qu'un côté de la ligne de mot (22) est placé en position
adjacente aux lignes de bit (14), tandis que les trois au-
tres côtés de la ligne de mot sont recouverts par la couche
de matériau supraconducteur (30).
6. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau coercitif au point de
vue magnétique (18) consiste en Permalloy.
7. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau coercitif au point de vue magnétique et à perméabilité élevée (18) consiste en un
alliage cobalt-nickel.
8. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau supraconducteur (30)
consiste en oxyde de cuivre/baryum/yttrium.
9. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau supraconducteur (30)
consiste en oxyde de cuivre/baryum-lanthane.
10. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau supraconducteur (30)
consiste en oxyde de cuivre/strontium-calcium/bismuth.
11. Dispositif de mémoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau supraconducteur (30)
consiste en oxyde de cuivre/baryum/calcium/thallium. -
12. Procédé d'élimination du cheminement de domai-
nes magnétiques dans des cellules de mémoire (24), résul-
tant de champs magnétiques qui sont produits par des cou-
rants circulant dans des lignes de mot (22), dans le cadre d'un dispositif de mémoire à réseau magnétique à couches minces, du type comprenant un ensemble de lignes de bit (14) qui sont de façon générale parallèles, un ensemble de lignes de mot conductrices (22) orientées transversalement aux lignes de bit (14), et un matériau coercitif au point de vue magnétique et à perméabilité élevée (18), placé à chaque intersection d'une ligne de mot (22) et d'une ligne de bit (14), pour former une matrice de cellules de mémoire
magnétiques (24), caractérisé en ce qu'il comprend l'opéra-
tion consistant à revêtir chaque ligne de mot (22) avec une couche d'un matériau supraconducteur (30) de façon que le champ magnétique qui est produit par le courant dans une ligne de mot (22) soit dérivé, sauf dans la direction des cellules de mémoire magnétiques (24) qui sont associées à
cette ligne de mot (22).
13. Procédé selon la revendication 12, caractéri-
sé en ce que chaque ligne de mot (22) a une section trans-
versale de forme générale rectangulaire, avec un côté de la ligne de mot disposé face aux lignes de bit (14), et avec
le matériau coercitif au point de vue magnétique (18) in-
terposé entre les lignes de mot (22) et les lignes de bit
(14) à leur intersection, et en ce que la couche de maté-
riau supraconducteur (30) est formée sur les trois côtés de la ligne de mot (22) qui ne font pas face aux lignes de bit (14).
14. Procédé selon la revendication 12, caractéri-
sé en ce qu'il comprend en outre l'opération qui consiste à former une couche isolante (28) entre chaque ligne de mot (22) etola couche de matériau supraconducteur (30) qui est
déposée sur elle.
15. Procédé selon la revendication 12, caractéri-
sé en ce que la matériau supraconducteur (30) consiste en
oxyde de cuivre/baryum/yttrium.
16. Procédé selon la revendication 12, caractéri-
sé en ce que le matériau supraconducteur consiste en oxyde
de cuivre/baryum-lanthane.
17. Procédé selon la revendication 12, caractéri-
sé en ce que le matériau supraconducteur (30) consiste en
oxyde de cuivre/strontium-calcium/bismuth.
18. Procédé selon la revendication 12, caractéri-
sé en ce que le matériau supraconducteur (30) consiste en
oxyde de cuivre/baryum/calcium/thallium.
FR9008670A 1989-07-28 1990-07-09 Dispositif de memoire a reseau magnetique a couches minces et procede de fabrication Withdrawn FR2650430A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/387,202 US5039655A (en) 1989-07-28 1989-07-28 Thin film memory device having superconductor keeper for eliminating magnetic domain creep

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2650430A1 true FR2650430A1 (fr) 1991-02-01

Family

ID=23528907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9008670A Withdrawn FR2650430A1 (fr) 1989-07-28 1990-07-09 Dispositif de memoire a reseau magnetique a couches minces et procede de fabrication

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5039655A (fr)
JP (1) JPH03102699A (fr)
DE (1) DE4020604A1 (fr)
FR (1) FR2650430A1 (fr)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187327A (en) * 1989-09-29 1993-02-16 Mitsui Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha Superconducting magnetic shield
JPH041990A (ja) * 1990-04-18 1992-01-07 Nec Corp 磁気記憶素子とそのアクセス方法
US5747461A (en) * 1994-07-26 1998-05-05 Markov; Angel K. Synergistic administration of cyclosporine and fructose diphosphate
US5659499A (en) * 1995-11-24 1997-08-19 Motorola Magnetic memory and method therefor
US5640343A (en) * 1996-03-18 1997-06-17 International Business Machines Corporation Magnetic memory array using magnetic tunnel junction devices in the memory cells
US6048739A (en) * 1997-12-18 2000-04-11 Honeywell Inc. Method of manufacturing a high density magnetic memory device
US5956267A (en) * 1997-12-18 1999-09-21 Honeywell Inc Self-aligned wordline keeper and method of manufacture therefor
DE19836567C2 (de) 1998-08-12 2000-12-07 Siemens Ag Speicherzellenanordnung mit Speicherelementen mit magnetoresistivem Effekt und Verfahren zu deren Herstellung
US6872993B1 (en) 1999-05-25 2005-03-29 Micron Technology, Inc. Thin film memory device having local and external magnetic shielding
US6392922B1 (en) 2000-08-14 2002-05-21 Micron Technology, Inc. Passivated magneto-resistive bit structure and passivation method therefor
DE10053965A1 (de) * 2000-10-31 2002-06-20 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Verhinderung unerwünschter Programmierungen in einer MRAM-Anordnung
US6413788B1 (en) 2001-02-28 2002-07-02 Micron Technology, Inc. Keepers for MRAM electrodes
US6485989B1 (en) 2001-08-30 2002-11-26 Micron Technology, Inc. MRAM sense layer isolation
US6545906B1 (en) 2001-10-16 2003-04-08 Motorola, Inc. Method of writing to scalable magnetoresistance random access memory element
US6661688B2 (en) * 2001-12-05 2003-12-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and article for concentrating fields at sense layers
US6783995B2 (en) * 2002-04-30 2004-08-31 Micron Technology, Inc. Protective layers for MRAM devices
US7095646B2 (en) 2002-07-17 2006-08-22 Freescale Semiconductor, Inc. Multi-state magnetoresistance random access cell with improved memory storage density
US6914805B2 (en) * 2002-08-21 2005-07-05 Micron Technology, Inc. Method for building a magnetic keeper or flux concentrator used for writing magnetic bits on a MRAM device
KR100515053B1 (ko) * 2002-10-02 2005-09-14 삼성전자주식회사 비트라인 클램핑 전압 레벨에 대해 안정적인 독출 동작이가능한 마그네틱 메모리 장치
US6865107B2 (en) * 2003-06-23 2005-03-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Magnetic memory device
US6956763B2 (en) 2003-06-27 2005-10-18 Freescale Semiconductor, Inc. MRAM element and methods for writing the MRAM element
US7057249B2 (en) * 2003-07-02 2006-06-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Magnetic memory device
US6967366B2 (en) 2003-08-25 2005-11-22 Freescale Semiconductor, Inc. Magnetoresistive random access memory with reduced switching field variation
US7078239B2 (en) 2003-09-05 2006-07-18 Micron Technology, Inc. Integrated circuit structure formed by damascene process
US6900491B2 (en) * 2003-10-06 2005-05-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Magnetic memory
US6990012B2 (en) * 2003-10-07 2006-01-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Magnetic memory device
US7112454B2 (en) * 2003-10-14 2006-09-26 Micron Technology, Inc. System and method for reducing shorting in memory cells
US7129098B2 (en) 2004-11-24 2006-10-31 Freescale Semiconductor, Inc. Reduced power magnetoresistive random access memory elements
US7087972B1 (en) * 2005-01-31 2006-08-08 Freescale Semiconductor, Inc. Magnetoelectronic devices utilizing protective capping layers and methods of fabricating the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1764744A1 (de) * 1968-07-29 1971-10-07 Siemens Ag Elektrisches Bauelement mit einem Supraleiter,gekoppelt mit angrenzenden Ferromagnetika
GB1284075A (en) * 1968-09-17 1972-08-02 Nat Res Dev Improvements in apparatus for storing information
EP0248355A2 (fr) * 1986-06-03 1987-12-09 Honeywell Inc. Mémoire magnétique

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3341827A (en) * 1957-02-05 1967-09-12 Little Inc A Electrical memory device
US3461438A (en) * 1964-04-06 1969-08-12 Ibm Memory element having two orthogonally disposed magnetic films
US3452333A (en) * 1964-11-02 1969-06-24 Rca Corp Cryoelectric memories
US3541532A (en) * 1966-01-28 1970-11-17 Gen Electric Superconducting memory matrix with drive line readout
JPH0664905B2 (ja) * 1984-12-26 1994-08-22 日本電気株式会社 固体磁気メモリ−素子及びその記録再生方法
JPH0754625B2 (ja) * 1987-07-03 1995-06-07 日本電気株式会社 磁気記憶素子
JPS6445105A (en) * 1987-08-14 1989-02-17 Hitachi Ltd Magnetic shield

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1764744A1 (de) * 1968-07-29 1971-10-07 Siemens Ag Elektrisches Bauelement mit einem Supraleiter,gekoppelt mit angrenzenden Ferromagnetika
GB1284075A (en) * 1968-09-17 1972-08-02 Nat Res Dev Improvements in apparatus for storing information
EP0248355A2 (fr) * 1986-06-03 1987-12-09 Honeywell Inc. Mémoire magnétique

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AMERICAN CERAMIC SOCIETY BULLETIN, vol. 66, no. 7, juillet 1987, pages 1087-1092; G. FISHER et al.: "Superconductor research pace quickens" *
IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, vol. MAG-6, no. 4, décembre 1970, pages 774-778; H. CHANG et al.: "0.25 x 106 bit/in2 NDRO coupled film memory elements" *
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 28, no. 5.II, mai 1989, pages L813-L815; K. SHIGEMATSU et al.: "Magnetic shield of high-Tc oxide superconductors at 77 K" *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4020604A1 (de) 1991-02-07
JPH03102699A (ja) 1991-04-30
DE4020604C2 (fr) 1993-06-24
US5039655A (en) 1991-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2650430A1 (fr) Dispositif de memoire a reseau magnetique a couches minces et procede de fabrication
EP1225593B1 (fr) Dispositif magnétique à polarisation de spin et à rotation d'aimantation, mémoire et procédé d'écriture utilisant ce dispositif
EP2599138B1 (fr) Element magnetique inscriptible
EP2633525B1 (fr) Element magnetique inscriptible.
EP1435101B1 (fr) Dispositif magnetoresistif a vanne de spin a performances ameliorees
FR3037185A1 (fr)
EP1438722A1 (fr) Memoire magnetique a selection a l'ecriture par inhibition et procede pour son ecriture
FR2725309A1 (fr) Dispositif memoire non volatile a semi-conducteurs et procede de fabrication de celui-ci
EP0616484A1 (fr) Transducteur magnétorésistif et procédé de réalisation
EP1580760B1 (fr) Mémoire vive magnétorésistive à haute densité de courant
FR2582862A1 (fr) Capteur a effet magneto-resistif lineaire, son procede de realisation et son application dans un detecteur de domaines magnetiques
FR2689684A1 (fr) Dispositif de micro-imagerie de rayonnements ionisants.
EP1570526A2 (fr) Transistor a vanne de spin a haut rendement
EP0028177B1 (fr) Transducteur magnétique intégré
FR3091019A1 (fr) Mémoire de puce électronique
FR2524189A1 (fr) Procede et circuit pour deriver le courant de decharge dans une memoire
FR2897978A1 (fr) Cellule de memoire comportant un transistor moleculaire, dispositif comportant une pluralite de telles cellules et procede d'utilisation
EP0039642B1 (fr) Procédé de réglage des paramètres d'un capteur de flux magnétique à effet Josephson
WO2020239957A1 (fr) Procédé de conception d'un composant supraconducteur et dispositifs associés
FR2954855A1 (fr) Circuit a jonctions josephson a structure hybride supraconducteur/ferroelectrique
FR2463512A1 (fr) Perfectionnements aux dispositifs a jonctions tunnel et aux procedes de fabrication de telles jonctions
FR3091018A1 (fr) Mémoire de puce électronique
EP0280363B1 (fr) Circuit de stockage d'informations à faible temps d'accès
WO2023012216A1 (fr) Système électronique à écriture non-volatile par contrôle électrique et à lecture par effet hall
EP0923142A2 (fr) Cellule de détection supraconductrice à effet tunnel

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse
ST Notification of lapse
ST Notification of lapse