JP2010278442A - スピントルク磁気抵抗構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 磁気抵抗構造体、デバイス、メモリ、及びそれらを形成するための方法が提示される。例えば、磁気抵抗構造体は、第1の強磁性層と、第1の強磁性層に近接した第1の非磁性スペーサ層と、第1の非磁性スペーサ層に近接した第2の強磁性層と、第2の強磁性層に近接した第1の反強磁性層とを含む。例えば、第1の強磁性層は第1の固定強磁性層を含むことができ、第2の強磁性層はフリー強磁性層を含むことができ、第1の反強磁性層はフリー反強磁性層を含むことができる。
【選択図】 図2
Description
310A、310B:書込み電流
321、322A、322B、323A、323B、324:磁気モーメント
500:パッケージ化集積回路
502:リードフレーム
504:ダイ
508:プラスチック封入モールド
Claims (24)
- 第1の強磁性層と、
前記第1の強磁性層に近接した第1の非磁性スペーサ層と、
前記第1の非磁性スペーサ層に近接し、フリー強磁性層を含む第2の強磁性層と、
前記第2の強磁性層に近接する第1の反強磁性層と
を含む磁気抵抗構造体であって、前記第1の反強磁性層がフリー反強磁性層を含む、
磁気抵抗構造体。 - 前記第1の反強磁性層に近接した第2の非磁性スペーサ層と、
前記第2の非磁性スペーサ層に近接した第2の反強磁性層と
をさらに含む、請求項1に記載の磁気抵抗構造体。 - 前記第2の反強磁性層が第1の固定反強磁性層を含む、請求項2に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2の非磁性スペーサ層が、非磁性金属層及び巨大磁気抵抗層のうちの少なくとも1つを含む、請求項2に記載の磁気抵抗構造体。
- i)前記第1の反強磁性層がクロムを含むこと、ii)前記第2の反強磁性層がクロムを含むこと、及びiii)前記第2の非磁性スペーサ層が、金、銅及びルテニウムのうちの少なくとも1つを含むこと、のうちの少なくとも1つである、請求項2に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1の反強磁性層、前記第2の非磁性スペーサ層、及び前記第2の反強磁性層のうちの少なくとも1つが、前記第2の強磁性層の磁気分極を反転させるためのスピントルクの大部分を与えるように適合された、請求項2に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1の強磁性層に近接して交換結合した第3の反強磁性層であって、第2の固定反強磁性層を含む第3の反強磁性層と、
前記第2の反強磁性層に近接した第3の強磁性層であって、第2の固定強磁性層を含む第3の強磁性層とをさらに含む、請求項1に記載の磁気抵抗構造体。 - 前記第2の反強磁性層が、i)前記第3の強磁性層、及びii)前記第2の反強磁性層が前記第1の反強磁性層よりも厚いこと、のうちの少なくとも1つによって固定される、請求項7に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1の強磁性層及び前記第3の強磁性層のうちの少なくとも1つが、i)コバルトと鉄との合金、及びii)複数のサブ層、のうちの少なくとも一方を含み、前記複数のサブ層のうちの2つが反平行磁気モーメントを有する、請求項7に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1、前記第2及び前記第3の反強磁性層のうちの少なくとも1つが合金を含み、前記合金が、マンガン、イリジウム、ニッケル、白金及び鉄から成る群から選択される少なくとも1つの構成要素を含む、請求項7に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1の強磁性層が第1の固定強磁性層を含む、請求項1乃至10のいずれかに記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1の非磁性スペーサ層が、トンネル障壁層、酸化マグネシウム、及び非磁性金属層のうちの少なくとも1つを含む、請求項1乃至11のいずれかに記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2の強磁性層が、前記第1の反強磁性層と交換結合する、請求項1乃至12のいずれかに記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2の強磁性層が、鉄、コバルト及びニッケルのうちの少なくとも1つを含む合金を含む、請求項1乃至13のいずれかに記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2の強磁性層及び前記第1の反強磁性層の両方の磁気モーメントを書込み電流によって反転させるように適合された、請求項1乃至14のいずれかに記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2の強磁性層の磁気モーメントを反転させるために必要な書込み電流の大きさが、比較フリー強磁性層を含む比較磁気抵抗構造体における前記比較フリー強磁性層の比較磁気モーメントを反転させるために必要な比較書込み電流よりも小さく、前記比較フリー強磁性層の一方の側には比較非磁性スペーサ層が当接し、他方の側には、デバイス端子、別の比較非磁性スペーサ層及び比較強磁性層のうちの少なくとも1つが当接する、請求項1乃至15のいずれかに記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1の反強磁性層が、前記第2の強磁性層に対して熱安定性を与えるように適合された、請求項1乃至16のいずれかに記載の磁気抵抗構造体。
- 第1の強磁性層と、
前記第1の強磁性層に近接した第1の非磁性スペーサ層と、
前記第1の非磁性スペーサ層に近接し、フリー強磁性層を含む第2の強磁性層と、
前記第2の強磁性層に近接した第1の反強磁性層と
を含む磁気抵抗メモリ・デバイスであって、前記第1の反強磁性層がフリー反強磁性層を含み、
磁気モーメントの少なくとも2つの方向に対応する少なくとも2つのデータ状態を記憶する、磁気抵抗メモリ・デバイス。 - 前記第1の反強磁性層に近接した第2の非磁性スペーサ層と、
前記第2の非磁性スペーサ層に近接した第2の反強磁性層と
をさらに含み、
前記第1の反強磁性層、前記第2の非磁性スペーサ層、及び前記第2の反強磁性層のうちの少なくとも1つが、前記第2の強磁性層の磁気分極を反転させるためのスピントルクの大部分を与えるように適合された、請求項18に記載の磁気抵抗メモリ・デバイス。 - メモリ・セル内に記憶されたデータが、前記第2の強磁性層及び前記第1の反強磁性層のうちの少なくとも1つにおける磁気モーメントの方向に対応する、請求項18又は19に記載の磁気抵抗メモリ・デバイス。
- 基板と、
第1の強磁性層と、
前記第1の強磁性層に近接した第1の非磁性スペーサ層と、
前記第1の非磁性スペーサ層に近接し、フリー強磁性層を含む第2の強磁性層と、
前記第2の強磁性層に近接した第1の反強磁性層と
を含む集積回路であって、前記第1の反強磁性層がフリー反強磁性層を含む
集積回路。 - 前記第1の反強磁性層に近接した第2の非磁性スペーサ層と、
前記第2の非磁性スペーサ層に近接した第2の反強磁性層と
をさらに含み、
前記第1の反強磁性層、前記第2の非磁性スペーサ層、及び前記第2の反強磁性層のうちの少なくとも1つが、前記第2の強磁性層の磁気分極を反転させるためのスピントルクの大部分を提供するように適合された、請求項21に記載の集積回路。 - スピントルク構造体を形成するための方法であって、
第1の強磁性層を形成するステップと、
前記第1の強磁性層に近接した第1の非磁性スペーサ層を形成するステップと、
前記第1の非磁性スペーサ層に近接し、フリー強磁性層を含む第2の強磁性層を形成するステップと、
前記第2の強磁性層に近接する第1の反強磁性層を形成するステップと
を含む方法であって、前記第1の反強磁性層がフリー反強磁性層を含む、
方法。 - 前記第1の反強磁性層に近接した第2の非磁性スペーサ層を形成するステップと、
前記第2の非磁性スペーサ層に近接した第2の反強磁性層を形成するステップと
をさらに含む、請求項23に記載の方法。
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