JP6639485B2 - 磁気装置に書き込むための方法 - Google Patents
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Description
100 磁気装置
111 第1サブセット
112 第2サブセット
2 磁気トンネル接合
21 基準層
211 センス磁化方向
22 トンネル障壁層
23 記憶層
231 記憶磁化方向
24 記憶反強磁性層
3 ビット線
32 センス電流
4 プログラミング線
4′ 第1支線
4″ 第2支線
4a 余フィールド線
41 プログラミング電流パルス
41′ 第1電流部分
41″ 第2電流部分
41a 余フィールド電流パルス
411 第1パルス部分
412 第2パルス部分
42 プログラミング磁場
42a 余磁場
421 第1時間周期
422 第2時間周期
43 入力電流、フィールド電流
44 入力磁場
60 外部磁場
7 ストラップ
71 誘電体/酸化物層
FT 立ち下がり時間、減少周期
R 接合抵抗
RT 立ち上がり時間
TH 高閾値温度
TL 低閾値温度
Claims (14)
- 単一のプログラミング電流を使用して、磁気論理ユニットであるMLUセルを複数備える磁気装置をプログラミングするための方法において、
それぞれのMLUセルが、低閾値温度でピン止めされ、高閾値温度で自由に配向可能である記憶磁化を有する強磁性記憶層と、センス磁化を有する強磁性センス層と、強磁性記憶層と強磁性センス層との間の1つのトンネル障壁層とから構成される1つの磁気トンネル接合を有し、
プログラミング線が、電流がプログラミング線から磁気トンネル接合に直接に通電できないように、且つ複数のMLUセルから成る1つのサブセットをプログラミングするためのプログラミング電流を通電するために構成されるように、プログラミング線と強磁性センス層との間に設けられた非導電層によってそれぞれのMLUセルから物理的に分離されていて、
当該方法は、前記サブセット内のそれぞれのMLUセルの記憶磁化をピン止め解除するように、複数のMLUセルの磁気トンネル接合を前記高閾値温度で加熱するための前記プログラミング線にプログラミング電流を通電することを有し、
前記プログラミング電流は、前記サブセット内のそれぞれのMLUセルの記憶磁化をプログラムされた方向に切り替えるために適合されたプログラミング磁場を生成するようにさらに適合され、
前記プログラミング電流を通電することが、
記憶磁化を切り替え可能な書き込み磁場を誘導するために適合された第1強度を有する第1パルス部分を第1時間周期中に通電し、前記磁気トンネル接合を前記高閾値温度で加熱し、
記憶磁化を切り替え可能な書き込み磁場を誘導し、前記磁気トンネル接合を前記低閾値温度で冷却するように、前記第1強度よりも低い第2強度を有する第2パルス部分を第2時間周期中に通電することを有する
磁気装置をプログラミングするための方法。 - 前記第2パルス部分の前記第2強度は、前記第2時間周期中に減少する請求項1に記載の方法。
- 前記磁気トンネル接合が、前記低閾値温度に到達するまで、前記第2パルス部分によって誘導された前記プログラミング磁場が、前記記憶磁化方向を切り替え可能であるような減少率で、前記第2パルス部分の前記第2強度が減少する請求項2に記載の方法。
- 前記第2パルス部分の前記第2強度は、ステップ状に減少する請求項2に記載の方法。
- 前記第2パルス部分の各ステップは、1nsから1hの間、又は1μsから〜1msの間の期間を有する請求項4に記載の方法。
- 前記第1パルス部分は、5μs未満、又は100ns未満の立ち上がり時間を有する請求項1に記載の方法。
- 前記第1時間周期は、1マイクロ秒から10秒の間の値である請求項1に記載の方法。
- 前記第2強度の減少率は、1.7×104A/μm2/sである請求項3に記載の方法。
- 前記第1パルス部分は、1×10−3A/μm2 から10A/μm2の間の値である請求項1に記載の方法。
- 前記磁気装置は、余フィールド電流パルスを通電するために構成された少なくとも1つの余フィールド線をさらに有し、
前記MLUセルが、前記高閾値温度にあるときに、前記複数のMLUセルのうちの任意の1つのMLUセル内の前記記憶磁化方向を前記プログラミング方向に切り替えるために適合された余磁場を誘導するように、前記方法は、余フィールド電流パルスを少なくとも1つの余フィールド線に通電することをさらに有する請求項1に記載の方法。 - 少なくとも1つの余フィールド線は、少なくとも2つの余フィールド線から成り、前記余フィールド電流パルスが、少なくとも2つの余フィールド線のそれぞれの余フィールド線に通電される請求項10に記載の方法。
- 複数の余フィールド線が、前記MLUセルの下に配置されていて、前記余フィールド電流パルスが、これらの余フィールド線のそれぞれの余フィールド線に同じ極性で通電される請求項11に記載の方法。
- 複数の余フィールド線は、前記MLUセルの下と上とに配置されていて、前記MLUセルの下に配置された前記余フィールド線に通電される前記余フィールド電流パルスが、前記MLUセルの上に配置された前記余フィールド線に通電される前記余フィールド電流パルスのうちの1つの余フィールド電流パルスに対して反対の極性を有する請求項11に記載の方法。
- 前記プログラミング線は、当該複数のMLUセルの1つの行又は1つよりも多い行から構成される第1サブセットをプログラミングするために配置された第1支線と、前記第1サブセットの当該複数のMLUセルの前記1つの行又は1つよりも多い行に隣接した当該複数のMLUセルの1つの行又は1つよりも多い行から構成される第2サブセットをプログラミングするために配置された第2支線とを有し、
前記方法は、
前記第1サブセット内の前記複数のMLUセルの前記記憶磁化方向を第1プログラム方向にプログラミングするように、前記プログラミング電流の第1電流部分を前記第1支線に通電することと、
前記第2サブセット内の前記複数のMLUセルの前記記憶磁化方向を前記第1プログラム方向に対して反対の第2プログラム方向にプログラミングするように、前記プログラミング電流の第2電流部分を前記第2支線に通電することと
を有する請求項1に記載の方法。
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