JP2014179618A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
JP2014179618A5
JP2014179618A5 JP2014051606A JP2014051606A JP2014179618A5 JP 2014179618 A5 JP2014179618 A5 JP 2014179618A5 JP 2014051606 A JP2014051606 A JP 2014051606A JP 2014051606 A JP2014051606 A JP 2014051606A JP 2014179618 A5 JP2014179618 A5 JP 2014179618A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
spin
active layer
current
interaction
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
Application number
JP2014051606A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014179618A (ja
JP6313076B2 (ja
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/851,274 external-priority patent/US9076541B2/en
Application filed filed Critical
Publication of JP2014179618A publication Critical patent/JP2014179618A/ja
Publication of JP2014179618A5 publication Critical patent/JP2014179618A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6313076B2 publication Critical patent/JP6313076B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Claims (10)

  1. 複数のメモリアレイタイル(MATs)と、
    前記複数のメモリアレイタイルと共に読出し動作及び書込み動作を制御する中間回路と、
    前記複数のメモリアレイタイルの一部分に各々対応する複数のグローバルビットラインと、
    前記読出し動作及び前記書込み動作のために前記複数のグローバルビットラインの一部分を選択し、駆動するグローバル回路と、を含み、
    前記複数のメモリアレイタイルは、各々複数のビットライン、複数のワードライン、及び複数の磁気格納セルを含み、
    前記複数の磁気格納セルの各々は、少なくとも1つの磁気接合、少なくとも1つの選択装置、及び前記少なくとも1つの磁気接合に隣接するスピン軌道SO相互作用活性層の少なくとも一部を含み、
    前記スピン軌道SO相互作用活性層の少なくとも一部には少なくとも1つのスピン軌道電流を前記スピン軌道SO相互作用活性層の少なくとも一部分を通じて通過させることによって、スピン軌道トルクが加えられ、
    前記少なくとも1つの磁気接合は、前記少なくとも1つの磁気接合を通じて駆動された少なくとも1つの書込み電流及び前記スピン軌道SO相互作用活性層の少なくとも一部に提供される少なくとも1つのスピン軌道電流を利用してプログラムされ、
    前記複数のビットライン及び前記複数のワードラインは、前記複数の磁気メモリセルに対応する磁気メモリ。
  2. 前記少なくとも1つの磁気接合は、各々基準層、非磁気空間層、及び自由層を含み、
    前記自由層は、磁気的であり、
    前記非磁気空間層は、前記基準層及び前記自由層の間に位置し、
    前記スピン軌道SO相互作用活性層の少なくとも一部は、前記自由層に隣接する請求項1に記載の磁気メモリ。
  3. 前記メモリアレイタイルの各々は、複数の共通バスを含み、
    前記複数の共通バスの各々は、前記複数の磁気接合の一部に接続され、前記スピン軌道SO相互作用活性層の一部を含み、前記スピン軌道電流を伝送する請求項1に記載の磁気メモリ。
  4. 前記スピン軌道電流は、プリコンディショニング(preconditioning)電流である請求項3に記載の磁気メモリ。
  5. 前記プリコンディショニング電流は、前記複数の磁気接合の一部に書き込まれるデータに基礎方向を有する両方向電流である請求項4に記載の磁気メモリ。
  6. 前記プリコンディショニング電流は、一方向電流である請求項4に記載の磁気メモリ。
  7. 前記複数の共通バスは、複数のソースラインに対応し、
    前記複数のワードラインは、前記複数の選択装置及び前記複数の選択装置に接続された前記複数のビットラインに接続された請求項3に記載の磁気メモリ。
  8. 複数のメモリアレイタイルと、
    少なくとも1つの磁気接合と、
    中間回路と、
    複数のグローバルビットラインと、
    グローバル回路と、を含み、
    前記複数のメモリアレイタイルの各々は、複数の磁気格納セル、複数のビットライン、複数のワードライン、及びプリコンディショニング(preconditioning)電流を伝送するための複数の共通バスを含み、
    前記複数の磁気格納セルの各々は、少なくとも1つの磁気接合、少なくとも1つの選択装置、及び前記少なくとも1つの磁気接合に隣接するスピン軌道相互作用SO活性層を含み、
    前記スピン軌道相互作用SO活性層の少なくとも一部は、前記プリコンディショニング電流を前記スピン軌道相互作用SO活性層の前記少なくとも一部を通じて通過させることによって、前記少なくとも1つの磁気接合にスピン軌道相互作用を加え、
    前記複数の共通バスの各々は、前記複数の磁気接合の一部と接続され、前記プリコンディショニング電流を通過させるために前記スピン軌道相互作用SO活性層の前記一部を含み、
    プログラム可能である前記少なくとも1つの磁気接合は、前記少なくとも1つの磁気接合を通じて駆動される少なくとも1つの書込み電流及び前記スピン軌道相互作用SO活性層の前記少なくとも一部に提供される前記プリコンディショニング電流を利用し、
    前記複数のビットライン及び前記複数のワードラインは、前記複数の磁気格納セルに対応し、
    前記中間回路は、前記複数のメモリアレイタイルでの読出し動作及び書込み動作を制御し、前記中間回路は、中間駆動及び感知回路とローカルデコーディング回路とをさらに含み、
    前記複数のグローバルビットラインの各々は、前記複数のメモリアレイタイルの一部に対応し、前記複数のグローバルビットラインは、第1抵抗を有し、前記複数のワードラインは、第2抵抗を有し、前記複数のビットラインは、第3抵抗を有し、前記第1抵抗は、前記第2及び第3抵抗より小さく、
    前記グローバル回路は、読出し動作及び書込み動作のために前記複数のグローバルビットラインの一部を選択し、駆動する磁気メモリ。
  9. 複数のメモリアレイタイルを提供する段階と、
    前記複数のメモリアレイタイルでの読出し動作及び書込み動作を制御するために中間回路を提供する段階と、
    各々前記複数のメモリアレイタイルに対する複数のグローバルビットラインを提供する段階と、
    前記読出し動作及び前記書込み動作のために前記複数のグローバルビットラインの一部を選択し、駆動するグローバル回路を提供する段階と、を含み、
    前記複数のメモリアレイタイルの各々は、複数のビットライン、複数のワードライン、及び複数の磁気格納セルを含み、
    前記複数の磁気格納セルの各々は、少なくとも1つの磁気接合、少なくとも1つの選択装置及び前記少なくとも1つの磁気接合に隣接するスピン軌道相互作用SO活性層を含み、
    前記スピン軌道相互作用SO活性層の少なくとも一部は、スピン軌道相互作用電流を前記スピン軌道相互作用SO活性層の前記少なくとも一部を通じて通過させることによって、前記少なくとも1つの磁気接合の一部にスピン軌道相互作用トルクを加え、
    プログラム可能である前記少なくとも1つの磁気接合は、前記少なくとも1つの磁気接合を通じて駆動される少なくとも1つの書込み電流及び前記スピン軌道相互作用SO活性層の前記少なくとも一部に提供される前記スピン軌道相互作用電流を利用し、
    前記複数のビットライン及び前記複数のワードラインは、前記複数の磁気格納セルに対応する磁気メモリを提供する方法。
  10. 複数の磁気接合を含む磁気メモリのプログラム方法において、
    前記複数の磁気接合の各々は、磁化可能であるデータ格納層を含み、前記方法は、
    複数のメモリアレイタイルの中で少なくとも1つのメモリアレイタイル内の複数の共通バスの中で少なくとも1つの共通バスを通じてプリチャージ電流を駆動する段階と、
    少なくとも1つの選択された磁気メモリセルの少なくとも1つの磁気接合を通じて少なくとも1つの書込み電流を駆動する段階と、を含み、
    前記複数のメモリアレイ他これらの各々は、複数の共通バス、複数のビットライン、複数のワードライン、及び複数の磁気格納セルを含み、
    前記複数の共通バスの各々は、前記磁気接合に隣接する少なくとも1つのスピン軌道相互作用活性層を含み、
    前記複数の磁気格納セルの各々は、少なくとも1つの磁気接合、少なくとも1つの選択装置、及び前記磁気接合に隣接するスピン軌道相互作用活性層の少なくとも一部を含み、
    前記スピン軌道相互作用SO活性層の少なくとも一部は、プリコンディショニング電流を前記スピン軌道相互作用SO活性層の前記少なくとも一部を通じて通過させることによって、前記磁気接合の少なくとも一部にスピン軌道相互作用トルクを加え、
    プログラム可能である前記少なくとも1つの磁気接合は、前記少なくとも1つの磁気接合を通じて駆動される少なくとも1つの書込み電流及び前記スピン軌道相互作用SO活性層の前記少なくとも一部に提供される前記プリコンディショニング電流を利用し、
    前記複数のビットライン及び前記複数のワードラインは、前記複数の磁気格納セルに対応し、
    前記複数の共通バスの中で前記少なくとも1つの共通バスは、前記複数の磁気格納セルの中で前記少なくとも1つの選択された磁気格納セルに対応する磁気メモリのプログラム方法。
JP2014051606A 2013-03-14 2014-03-14 スピン軌道相互作用基礎のスイッチングを利用する磁気トンネル接合を含む磁気メモリ構造 Active JP6313076B2 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361785908P 2013-03-14 2013-03-14
US61/785,908 2013-03-14
US201361798578P 2013-03-15 2013-03-15
US61/798,578 2013-03-15
US13/851,274 2013-03-27
US13/851,274 US9076541B2 (en) 2013-03-14 2013-03-27 Architecture for magnetic memories including magnetic tunneling junctions using spin-orbit interaction based switching

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014179618A JP2014179618A (ja) 2014-09-25
JP2014179618A5 true JP2014179618A5 (ja) 2017-04-06
JP6313076B2 JP6313076B2 (ja) 2018-04-18

Family

ID=51419114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014051606A Active JP6313076B2 (ja) 2013-03-14 2014-03-14 スピン軌道相互作用基礎のスイッチングを利用する磁気トンネル接合を含む磁気メモリ構造

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9076541B2 (ja)
JP (1) JP6313076B2 (ja)
KR (1) KR102175859B1 (ja)
CN (1) CN104050988B (ja)
DE (1) DE102014103276A1 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9384812B2 (en) * 2014-01-28 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Three-phase GSHE-MTJ non-volatile flip-flop
US9251883B2 (en) * 2014-01-28 2016-02-02 Qualcomm Incorporated Single phase GSHE-MTJ non-volatile flip-flop
US10008248B2 (en) 2014-07-17 2018-06-26 Cornell University Circuits and devices based on enhanced spin hall effect for efficient spin transfer torque
CN104866390B (zh) * 2015-04-15 2018-07-20 中国科学院高能物理研究所 异步随机静态存储器三模冗余控制器
US10333523B2 (en) * 2015-05-28 2019-06-25 Intel Corporation Exclusive-OR logic device with spin orbit torque effect
US9997564B2 (en) 2015-10-09 2018-06-12 Western Digital Technologies, Inc. MTJ memory array subgrouping method and related drive circuitry
KR102477093B1 (ko) * 2015-10-13 2022-12-13 삼성전자주식회사 푸리에 변환을 수행하는 방법 및 장치
US9768229B2 (en) 2015-10-22 2017-09-19 Western Digital Technologies, Inc. Bottom pinned SOT-MRAM bit structure and method of fabrication
US10305026B2 (en) 2015-11-19 2019-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Cross-point architecture for spin-transfer torque magnetoresistive random access memory with spin orbit writing
US10586916B2 (en) 2015-11-27 2020-03-10 Tdk Corporation Spin current magnetization reversal element, magnetoresistance effect element, and magnetic memory
CN105390609A (zh) * 2015-12-01 2016-03-09 中电海康集团有限公司 一种自旋霍尔效应辅助的磁性随机存储器
JP6833810B2 (ja) * 2016-03-14 2021-02-24 Tdk株式会社 磁気メモリ
JP6271655B1 (ja) * 2016-08-05 2018-01-31 株式会社東芝 不揮発性メモリ
JP6271654B1 (ja) 2016-08-05 2018-01-31 株式会社東芝 不揮発性メモリ
US9875780B1 (en) * 2016-08-30 2018-01-23 International Business Machines Corporation STT MRAM source line configuration
US10236046B2 (en) * 2016-11-09 2019-03-19 Imec Vzw Method of propagating magnetic domain wall in magnetic devices
KR102522620B1 (ko) * 2016-11-29 2023-04-19 삼성전자주식회사 자기 메모리 소자 및 자기 메모리 소자의 쓰기 방법
US11107615B2 (en) * 2017-02-24 2021-08-31 Tdk Corporation Magnetization rotational element, magnetoresistance effect element, and memory device
JP6290487B1 (ja) 2017-03-17 2018-03-07 株式会社東芝 磁気メモリ
JP6316474B1 (ja) * 2017-03-21 2018-04-25 株式会社東芝 磁気メモリ
JP6815297B2 (ja) * 2017-09-15 2021-01-20 株式会社東芝 磁気メモリ
US11290110B2 (en) * 2017-10-26 2022-03-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for providing a variation resistant magnetic junction-based XNOR cell usable in neuromorphic computing
US10431291B1 (en) * 2018-08-08 2019-10-01 Micron Technology, Inc. Systems and methods for dynamic random access memory (DRAM) cell voltage boosting
WO2020157958A1 (ja) * 2019-02-01 2020-08-06 Tdk株式会社 スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ
CN112151089B (zh) * 2019-06-28 2022-09-30 中电海康集团有限公司 存储器
KR20210020482A (ko) 2019-08-14 2021-02-24 삼성전자주식회사 자기 메모리 장치
CN113451503B (zh) * 2020-12-31 2023-03-17 北京航空航天大学 多功能磁性随机存储单元、存储器及设备

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6081445A (en) 1998-07-27 2000-06-27 Motorola, Inc. Method to write/read MRAM arrays
DE10060432A1 (de) 2000-12-05 2002-07-25 Infineon Technologies Ag Magnetoresistiver Speicher und Verfahren zu seinem Auslesen
US6738303B1 (en) 2002-11-27 2004-05-18 Motorola, Inc. Technique for sensing the state of a magneto-resistive random access memory
US8755222B2 (en) * 2003-08-19 2014-06-17 New York University Bipolar spin-transfer switching
US7154798B2 (en) 2004-04-27 2006-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MRAM arrays and methods for writing and reading magnetic memory devices
US7038959B2 (en) 2004-09-17 2006-05-02 Freescale Semiconductor, Inc. MRAM sense amplifier having a precharge circuit and method for sensing
JP4779608B2 (ja) 2005-11-30 2011-09-28 Tdk株式会社 磁気メモリ
US8508984B2 (en) * 2006-02-25 2013-08-13 Avalanche Technology, Inc. Low resistance high-TMR magnetic tunnel junction and process for fabrication thereof
US7848059B2 (en) * 2006-09-29 2010-12-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive effect device and magnetic random access memory using the same
JP4934582B2 (ja) * 2007-12-25 2012-05-16 株式会社日立製作所 スピンホール効果素子を用いた磁気センサ、磁気ヘッド及び磁気メモリ
US7813168B2 (en) 2008-10-27 2010-10-12 Seagate Technology Llc Spin-transfer torque memory self-reference read and write assist methods
CN101770804B (zh) * 2009-01-06 2012-12-12 中国科学院物理研究所 一种磁性随机存储器、磁性逻辑器件和自旋微波振荡器
JP4901899B2 (ja) 2009-03-30 2012-03-21 株式会社東芝 磁気抵抗効果メモリ
US8385106B2 (en) * 2009-09-11 2013-02-26 Grandis, Inc. Method and system for providing a hierarchical data path for spin transfer torque random access memory
US8064246B2 (en) * 2009-12-10 2011-11-22 John Casimir Slonczewski Creating spin-transfer torque in oscillators and memories
FR2963152B1 (fr) * 2010-07-26 2013-03-29 Centre Nat Rech Scient Element de memoire magnetique
FR2963153B1 (fr) * 2010-07-26 2013-04-26 Centre Nat Rech Scient Element magnetique inscriptible
FR2966636B1 (fr) * 2010-10-26 2012-12-14 Centre Nat Rech Scient Element magnetique inscriptible
US9082497B2 (en) * 2011-03-22 2015-07-14 Renesas Electronics Corporation Magnetic memory using spin orbit interaction
JP5761788B2 (ja) * 2011-03-25 2015-08-12 株式会社東芝 磁気抵抗素子および磁気メモリ
KR101912223B1 (ko) * 2011-08-16 2019-01-04 삼성전자주식회사 적층 자기 램 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템
KR101457511B1 (ko) * 2011-08-18 2014-11-04 코넬 유니버시티 스핀 홀 효과 자기 장치, 방법, 및 적용
WO2013062617A1 (en) * 2011-10-25 2013-05-02 Massachusetts Institute Of Technology High density molecular memory storage with read and write capabilites
JP2013115400A (ja) * 2011-12-01 2013-06-10 Sony Corp 記憶素子、記憶装置
JP5499264B2 (ja) * 2012-03-21 2014-05-21 株式会社東芝 磁気抵抗素子および磁気メモリ
US8860156B2 (en) * 2012-09-11 2014-10-14 Headway Technologies, Inc. Minimal thickness synthetic antiferromagnetic (SAF) structure with perpendicular magnetic anisotropy for STT-MRAM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014179618A5 (ja)
TWI602197B (zh) 非依電性記憶體裝置及控制對其命令執行之暫停的方法
JP6313076B2 (ja) スピン軌道相互作用基礎のスイッチングを利用する磁気トンネル接合を含む磁気メモリ構造
CN107516543B (zh) 半导体存储装置及存储器系统
CN101471133B (zh) 层叠有存储器阵列的半导体装置
US8634232B2 (en) Write driver circuit for MRAM, MRAM and layout structure thereof
TWI605469B (zh) 具有一記憶體器件之裝置、子區塊停用電路及用於控制至一記憶體器件之存取、指示一記憶體器件中之ㄧ缺陷與擦除一記憶體器件中之記憶體之方法
JP5032621B2 (ja) 不揮発性半導体メモリ及びその製造方法
US10896728B2 (en) Method of writing data in nonvolatile memory device, with divided subpages or subblocks, and method of erasing data in nonvolatile memory device with divided subpages or subblocks
JP2014154205A5 (ja)
MX2010013884A (es) Operacion de escritura para memoria de acceso aleatorio magnetorresistiva de torsion por transferencia de espin con tamaño reducido de celula de bit.
KR102514045B1 (ko) 저항성 메모리 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템
CN106158001A (zh) 用于嵌入式flash应用的stt‑mram位格
US9442663B2 (en) Independent set/reset programming scheme
KR20130092860A (ko) 저항성 메모리 장치
JP2013200937A (ja) 半導体記憶装置及びその制御方法
JP2004086952A (ja) 薄膜磁性体記憶装置
JP2016033842A5 (ja)
US20160071568A1 (en) Semiconductor memory device
JP2009129536A5 (ja)
KR20130043474A (ko) 통합 메모리 블록 및 이를 포함하는 데이터 처리 시스템
CN104620321A (zh) 用于非易失性存储器的互补解码
KR101339288B1 (ko) 저항체를 이용한 비휘발성 메모리 장치
CN102446539B (zh) 伪页面模式存储器架构和方法
US9412449B2 (en) Semiconductor storage device