KR20010100819A - 개선된 간섭 안정도를 갖는 자기저항 메모리 - Google Patents

개선된 간섭 안정도를 갖는 자기저항 메모리 Download PDF

Info

Publication number
KR20010100819A
KR20010100819A KR1020017003524A KR20017003524A KR20010100819A KR 20010100819 A KR20010100819 A KR 20010100819A KR 1020017003524 A KR1020017003524 A KR 1020017003524A KR 20017003524 A KR20017003524 A KR 20017003524A KR 20010100819 A KR20010100819 A KR 20010100819A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
magnetoresistive
memory
bit line
magnetoresistive memory
Prior art date
Application number
KR1020017003524A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100571437B1 (ko
Inventor
베르너 베버
롤란트 테베스
군트헤어 플라자
Original Assignee
추후제출
인피니언 테크놀로지스 아게
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 추후제출, 인피니언 테크놀로지스 아게 filed Critical 추후제출
Publication of KR20010100819A publication Critical patent/KR20010100819A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100571437B1 publication Critical patent/KR100571437B1/ko

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
    • 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
    • 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
    • G11C11/161—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 details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
    • 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
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1653—Address circuits or decoders
    • 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
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1659—Cell access
    • 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
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1675—Writing or programming circuits or methods
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B61/00—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

본 발명은 칩 표면을 작게 유지하면서 개선된 간섭 안정도를 갖는 자기저항 메모리에 관한 것이다. 간섭 안정도는 워드선을 2 개의 상보성 비트선 사이에 수직으로 배열하고, 정규 셀의 자기저항 메모리 장치를 비트선과 워드선 사이에 제공하며, 상보성 비트선과 워드선 사이에 상보성 메모리 셀의 관련 자기저항 층을 제공함으로써 개선될 수 있다.

Description

개선된 간섭 안정도를 갖는 자기저항 메모리{MAGNETORESISTIVE MEMORY HAVING IMPROVED INTERFERENCE IMMUNITY}
국제 출원 공개 제 WO 51012호에는 2 개의 강자성 층 사이에 비자성 비도전층이 배치된, 비휘발성 강자성 기록-판독 메모리가 공지되어있다. 상기 메모리에서 한 층은 고정된 방향을 가지고, 다른 층은 조작에 의해 고정된 자기 방향을 가지며, 상기 두 강자성 층의 저항은 각각의 자기 모멘트의 방향 설정에 따라 변동한다.
본 발명은 자기에 의해 변동 가능한, 메모리 셀의 전기 저항내 메모리 효과를 갖는 자기저항 기록-판독 메모리(MRAM)에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 MRAM의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 자기저항 층의 단면도.
본 발명의 목적은 칩 표면이 가능한 한 작으면서 간섭 안정도가 증가될 수 있는 자기저항 기록-판독 메모리를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1항의 특징부에 의해 달성된다. 그 외 청구항들은 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것이다.
하기에는 본 발명의 실시예가 도면을 참고로 더 자세히 설명된다.
본 발명에 따라 모든 개별 메모리 셀에 대해 국부 기준 메모리 셀이 존재하고, 상기 두 메모리 셀 사이에 공통 워드선이 수직으로 배치됨으로써, 면적이 절약되는 매우 높은 장해 보상이 달성된다.
도 1에는 2 개의 워드선(WL) 및 2 개의 비트선(BL,)을 갖는 자기저항 메모리의 일부분이 도시되어있다. 상기 비트선(BL)과 워드선(WL) 사이에는 각각 자기저항 층(MRS)이 놓인다. 동일한 방식으로 워드선(WL)과 추가 비트선() 사이에도 상기 방식의 자기저항 층이 놓인다. 상기 방식에 따라 전체 셀 크기가 단 4f2일 수 있고, 이 때 f는 분해 가능한 최소 구조폭을 나타낸다. 비트선(BL)과 워드선(WL) 사이의 층은 정규 메모리 셀(Z)을 형성하고, 워드선(WL)과 추가 비트선() 사이의 층은 상보 메모리 셀()을 형성한다. 상기 상보 메모리 셀()내에는 그 하부에 놓이는 각각의 메모리 셀(Z)에 대한 반대 상태가 저장되거나, 비트선(BL 및)에 의해 기록된다. 비트선()은 비트선(BL)에서의 신호에 대한 역신호를 전송하며, 이 때 상기 비트선()을 흐르는 전류(I)가 비트선(BL)을 흐르는 전류(I)와 반대방향으로 흐른다. 자기저항 층의 저항은 저장된 상태에 따라 크기에 있어서 약 10% 정도만 차이가 나기 때문에, 간섭 변수의 영향이 고려되어야 한다. 비트선 BL 및에서의 신호들이 서로 반대이기 때문에, 편차 형성으로 인해 사용 신호의 증폭 및 두 상보성 셀에 동일하게 작용하는 간섭 변수의 감쇠 및 그에 따른 간섭 안정도의 증가가 달성될 수 있다.
도 2에는 도 1의 셀(Z 및)의 자기저항 메모리 시스템(MRS)이 더 상세히 도시되어있다. 상기 층(MRS)은 터널 산화막(TOX)에 의해 서로 분리되는 연자성층(WM) 및 강자성층(HM)으로 구성된다. 상기 강자성층은 통상 철, 니켈 및 코발트로 이루어진 하나 이상의 물질을 함유하는 재료로 구성되며, 층(HM)의 재료는 층(WM)의 재료보다 더 높은 보자계 강도를 갖는다. 터널 산화막(TOX)은 예컨대 Al2O3로 구성된다. 상기 터널 산화막(TOX) 대신 예컨대 질화규소와 같은 다른 얇은 절연층 또는 그와 유사한 것이 사용될 수도 있다.
자기저항 층은 예컨대 선택된 비트선(BL) 및 선택된 워드선(WL)내에서의 충분한 전류에 의해 셀(Z)의 연자성 층(WM)의 자화방향을 지속적으로 변동시킴으로써 논리적 상태(0 또는 1)를 저장한다. 그런 다음 셀을 통해 관련 워드선으로부터 관련 비트선으로 전류가 흐름으로써 셀(Z)의 판독이 이루어지고, 이 때 전류의 세기는 연자성 층(WM)의 자화 방향에 의해 좌우된다. 예컨대 층 (WM) 및 (HM)의 자화 방향이 평행한 경우, 또는 역평행한 경우, 상기 두 경우에서는 터널이 형성될 수 있는 확률이 서로 다르기 때문에, 전류의 세기도 서로 다르다.

Claims (3)

  1. 자기저항 메모리에 있어서,
    제 1 비트선(BL)용 층, 제 1 메모리 셀(Z)의 자기저항 층(MRS), 워드선(WL)용 층, 추가 메모리 셀()의 자기저항 층 및 추가 비트선()용 층이 차례로 수직 배치되는 것을 특징으로 하는 자기저항 메모리.
  2. 제 1항에 있어서,
    전술한 상태에 있는 상기 추가 메모리 셀이 항상 그 하부에 놓인 셀(Z)의 역 상태를 포함하고, 상기 비트선(BL)내 전류(I)가 그 상부에 놓인 추가 비트선()내 전류()와 반대 방향을 나타내는 것을 특징으로 하는 자기저항 메모리.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 자기저항 층(MRS)이 얇은 터널 산화막(TOX)에 의해 서로 분리되는 연자성 층(WM) 및 강자성 층(HM)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기저항 메모리.
KR1020017003524A 1998-09-30 1999-09-29 증가된 간섭 저항성을 갖는 자기저항 메모리 KR100571437B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19845069 1998-09-30
DE19845069.9 1998-09-30
PCT/DE1999/003135 WO2000019441A2 (de) 1998-09-30 1999-09-29 Magnetoresistiver speicher mit erhöhter störsicherheit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010100819A true KR20010100819A (ko) 2001-11-14
KR100571437B1 KR100571437B1 (ko) 2006-04-17

Family

ID=7882947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017003524A KR100571437B1 (ko) 1998-09-30 1999-09-29 증가된 간섭 저항성을 갖는 자기저항 메모리

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6366494B2 (ko)
EP (1) EP1119860B1 (ko)
JP (1) JP2002526910A (ko)
KR (1) KR100571437B1 (ko)
CN (1) CN1211872C (ko)
DE (1) DE59903868D1 (ko)
TW (1) TW440835B (ko)
WO (1) WO2000019441A2 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4726290B2 (ja) * 2000-10-17 2011-07-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路
US6430084B1 (en) * 2001-08-27 2002-08-06 Motorola, Inc. Magnetic random access memory having digit lines and bit lines with a ferromagnetic cladding layer
US6545906B1 (en) * 2001-10-16 2003-04-08 Motorola, Inc. Method of writing to scalable magnetoresistance random access memory element
DE10249204A1 (de) * 2001-10-29 2003-05-28 Siemens Ag Rekonfigurierbare digitale Logikeinheit
DE60227907D1 (de) 2001-12-21 2008-09-11 Toshiba Kk Magnetischer Direktzugriffsspeicher
US6795334B2 (en) 2001-12-21 2004-09-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic random access memory
DE60205569T2 (de) 2001-12-21 2006-05-18 Kabushiki Kaisha Toshiba MRAM mit gestapelten Speicherzellen
US6839269B2 (en) 2001-12-28 2005-01-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic random access memory
EP1339065A3 (en) 2002-02-22 2005-06-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic random access memory
US6778421B2 (en) * 2002-03-14 2004-08-17 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Memory device array having a pair of magnetic bits sharing a common conductor line
EP1509922B1 (en) * 2002-05-22 2006-08-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mram-cell and array-architecture with maximum read-out signal and reduced electromagnetic interference
JP3808802B2 (ja) 2002-06-20 2006-08-16 株式会社東芝 磁気ランダムアクセスメモリ
US6998722B2 (en) 2002-07-08 2006-02-14 Viciciv Technology Semiconductor latches and SRAM devices
US6856030B2 (en) 2002-07-08 2005-02-15 Viciciv Technology Semiconductor latches and SRAM devices
US7095646B2 (en) * 2002-07-17 2006-08-22 Freescale Semiconductor, Inc. Multi-state magnetoresistance random access cell with improved memory storage density
US6956763B2 (en) * 2003-06-27 2005-10-18 Freescale Semiconductor, Inc. MRAM element and methods for writing the MRAM element
US6862211B2 (en) * 2003-07-07 2005-03-01 Hewlett-Packard Development Company Magneto-resistive memory device
US6967366B2 (en) * 2003-08-25 2005-11-22 Freescale Semiconductor, Inc. Magnetoresistive random access memory with reduced switching field variation
US7129098B2 (en) * 2004-11-24 2006-10-31 Freescale Semiconductor, Inc. Reduced power magnetoresistive random access memory elements
KR20140052393A (ko) 2012-10-24 2014-05-07 삼성전자주식회사 가시광 통신 시스템에서 광량 제어 방법 및 장치
JP6807192B2 (ja) 2016-08-31 2021-01-06 シチズン時計株式会社 工作機械

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4547866A (en) 1983-06-24 1985-10-15 Honeywell Inc. Magnetic thin film memory with all dual function films
CA2060835A1 (en) * 1991-02-11 1992-08-12 Romney R. Katti Integrated, non-volatile, high-speed analog random access memory
US5477482A (en) 1993-10-01 1995-12-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Ultra high density, non-volatile ferromagnetic random access memory
GB9426008D0 (en) * 1994-12-22 1995-02-22 Philips Electronics Uk Ltd Programmed semiconductor memory devices and methods of fabricating such
JPH0973773A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Seiko Epson Corp 情報記録媒体とその記録方法
JP3767930B2 (ja) * 1995-11-13 2006-04-19 沖電気工業株式会社 情報の記録・再生方法および情報記憶装置
US5640343A (en) 1996-03-18 1997-06-17 International Business Machines Corporation Magnetic memory array using magnetic tunnel junction devices in the memory cells
US5920500A (en) * 1996-08-23 1999-07-06 Motorola, Inc. Magnetic random access memory having stacked memory cells and fabrication method therefor
US5699293A (en) * 1996-10-09 1997-12-16 Motorola Method of operating a random access memory device having a plurality of pairs of memory cells as the memory device
US5838608A (en) * 1997-06-16 1998-11-17 Motorola, Inc. Multi-layer magnetic random access memory and method for fabricating thereof
DE19744095A1 (de) * 1997-10-06 1999-04-15 Siemens Ag Speicherzellenanordnung
JPH11354728A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Canon Inc 磁性薄膜メモリおよびその記録再生駆動方法
US5946227A (en) * 1998-07-20 1999-08-31 Motorola, Inc. Magnetoresistive random access memory with shared word and digit lines
US5940319A (en) * 1998-08-31 1999-08-17 Motorola, Inc. Magnetic random access memory and fabricating method thereof
US6285581B1 (en) * 1999-12-13 2001-09-04 Motorola, Inc. MRAM having semiconductor device integrated therein

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000019441A2 (de) 2000-04-06
EP1119860B1 (de) 2002-12-18
CN1318198A (zh) 2001-10-17
EP1119860A2 (de) 2001-08-01
US6366494B2 (en) 2002-04-02
KR100571437B1 (ko) 2006-04-17
CN1211872C (zh) 2005-07-20
WO2000019441A3 (de) 2000-05-25
JP2002526910A (ja) 2002-08-20
TW440835B (en) 2001-06-16
US20010043488A1 (en) 2001-11-22
DE59903868D1 (de) 2003-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100571437B1 (ko) 증가된 간섭 저항성을 갖는 자기저항 메모리
CN100447892C (zh) 具有软基准层的磁存储器件
CN1307643C (zh) 具有软基准层的磁阻器件的读取方法
Daughton Magnetoresistive memory technology
US5966323A (en) Low switching field magnetoresistive tunneling junction for high density arrays
US5768181A (en) Magnetic device having multi-layer with insulating and conductive layers
EP1248273B1 (en) Cladded read conductor for a tunnel junction memory cell
US6404674B1 (en) Cladded read-write conductor for a pinned-on-the-fly soft reference layer
US5343422A (en) Nonvolatile magnetoresistive storage device using spin valve effect
US5734605A (en) Multi-layer magnetic tunneling junction memory cells
US7486545B2 (en) Thermally assisted integrated MRAM design and process for its manufacture
US5793697A (en) Read circuit for magnetic memory array using magnetic tunnel junction devices
CN100490003C (zh) 磁阻元件、使用其的存储器元件以及相关记录/再现方法
US5959880A (en) Low aspect ratio magnetoresistive tunneling junction
KR100397246B1 (ko) 강자성gmr재료및그형성방법
US5774394A (en) Magnetic memory cell with increased GMR ratio
EP1702336A2 (en) Separate write and read access architecture for magnetic tunnel junction
US6919594B2 (en) Magneto resistive storage device having a magnetic field sink layer
US20030214836A1 (en) Magnetic random access memory cell device using magnetic tunnel junction
US5828598A (en) MRAM with high GMR ratio
US4803658A (en) Cross tie random access memory
KR100446888B1 (ko) 자기저항효과막 및 그를 이용한 메모리
JP4219814B2 (ja) 動的な基準層を有する磁気抵抗メモリーセル
CN114596890A (zh) 非一致磁化的存储单元
JP2005512316A5 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120402

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee