KR20060046496A - 결합된 인접 연자성 층을 갖는 자기 랜덤 액세스 메모리어레이 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (30)
- 열적으로 안정하고 쉽게 스위칭 가능한 MTJ MRAM 셀로서,기판;상기 기판 상의 수평면에 형성되며, 제1 방향으로 신장하고 인접 연자성 층(Soft Magnetic Layer; SAL)을 포함하는 복합 비트 라인;상기 복합 비트 라인으로부터 수직으로 분리된 수평면에 형성되며, 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 신장하는 기록 워드 라인; 및,상기 워드 라인 및 상기 비트 라인 간에 형성되며, 상기 SAL에 근접하고 상기 SAL에 자기적으로 결합되는 자기적 자유층을 포함하는 다층 자기 터널 접합(MTJ) 소자를 포함하는, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 상기 MTJ 소자는 원형 또는 2 미만인 낮은 종횡비를 갖는 타원형인 수평 단면을 갖는, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 상기 복합 비트 라인은:연자성 재료인 층;상기 연자성 재료인 층 상에 형성되며, 상기 비트 라인에서 실질적으로 모든 전류를 운반하는 비자기 고도전율 재료인 층을 포함하는, MTJ MRAM 셀.
- 제3항에 있어서, 상기 고도전율 층은 Cu, Au, Al, Ag, CuAg, Ta, Cr, NiCr, NiFeCr, Ru, Rh 또는 이들의 다층들 및 합금들이고 1000Å 미만의 두께로 형성되는, MTJ MRAM 셀.
- 제3항에 있어서, 상기 연자성 재료인 층은 Co, Fe 및 Ni의 합금들의 층이고 상기 자유층의 두께 보다 큰 두께로 형성되는, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 상기 MTJ 소자는,시드층;상기 시드층 상에 형성된 반강자성 고정층;상기 반강자성층 상에 형성되며, 실질적으로 동일하고 반대의 자기 모멘트들을 갖고 제1 결합 층에 의해 분리되는 제1 및 제2 강자성층을 포함하는 합성 강자성 피고정층;상기 피고정층 상에 형성된 터널링 장벽층;상기 터널링 장벽층 상에 형성된 강자성 자유층;상기 강자성 자유층 상에 형성된 덮개층을 포함하는 수평층으로 형성되는, MTJ MRAM 셀.
- 제6항에 있어서, 상기 강자성 자유층은, 실질적으로 동일 및 반대의 자기 모멘트들을 갖고 제2 결합 층에 의해 분리되는 제3 및 제4 강자성층들을 포함하는 합 성 강자성층인, MTJ MRAM 셀.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 반강자성 층은 대략 40 및 300Å간의 두께의 PtMn, NiMn, OsMn, IrMn, NiO, 또는 CoNiO의 층이고, 상기 강자성 층들은 대략 10 및 200Å 간의 두께로 형성된 CoFe, CoNiFe, CoFeB 또는 NiFe의 층들이고, 상기 결합 층은 상기 강자성 층들의 반평행 결합을 유지하는데 충분한 두께의 Rh, Ru, Cu 또는 Cr의 층인, MTJ MRAM 셀.
- 제8항에 있어서, 상기 덮개층은 대략 10 및 1000Å 간의 두께로 형성된 Ru 또는 Ta의 층이거나 대략 2 및 8Å간의 두께로 형성된 Al2O3, TaO 또는 CrO의 층인, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 상기 SAL 및 상기 강자성 자유층 간의 수직 거리는 상기 자유층의 수평 치수의 1/5 미만인, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 상기 비트 라인의 폭은 상기 MTJ 소자의 수평 치수보다 큰, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 상기 비트 라인의 두께는 100nm 미만인, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 상기 MTJ 소자에 대해 말단인 상기 기록 워드 라인의 표면 상에 자기 클래딩 층을 더 포함하는, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 정자기 결합(magnetostatic coupling)은 상기 비트 라인 방향에 설정된 주축으로 낮은 종횡비의 타원형 수평 단면에서 상기 셀을 패터닝함으로써 상기 자유층에 제공되는 약간의 형상 이방성에 의해 향상되는, MTJ MRAM 셀.
- 제1항에 있어서, 정자기 결합은 상기 자유층에 제공된 단축 결정질 이방성에 의해 향상되는, MTJ MRAM 셀.
- 원형 또는 2 미만의 낮은 종횡비를 갖는 타원형의 수평 단면을 갖는 MTJ 메모리 셀들의 어레이로서,각 셀 내의 강자성 자유층의 자화는, 상기 어레이 아래의 비트 라인들에 인접하여 형성된 연자성 층에 정자기 결합의 결과로서 열적으로 안정하고 쉽게 스위칭 가능한, MTJ 메모리 셀들의 어레이.
- 열적으로 안정하고 쉽게 스위칭 가능한 MTJ MRAM 셀을 형성하는 방법으로서,기판을 제공하는 단계;상기 기판 상의 복합 비트 라인을 형성하는 단계로서, 상기 비트 라인은 수 평면에서 제1 방향으로 신장하고 인접 연자성 층(SAL)을 포함하는, 상기 복합 비트 라인 형성 단계;상기 비트 라인 상에 다층 자기 터널 접합(MTJ) 소자를 형성하는 단계로서, 상기 소자는 자기적 피고정층, 및 상기 SAL에 근접하고 상기 SAL에 자기적으로 결합되는 자기적 자유층을 포함하는, 상기 자기 터널 접합 소자 형성 단계;원형 또는 2 미만의 낮은 종횡비를 갖는 타원형의 수평 단면 형상을 형성하기 위하여 상기 MTJ 소자를 패터닝하는 단계;상기 피고정층을 인접 반강자성 고정층에 고정하기 위하여 상기 MTJ 소자를 어닐링하는 단계; 및,상기 MTJ 소자 위에 기록 워드 라인을 형성하는 단계로서, 상기 기록 워드 라인은 수평면에 있으며, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 신장하고 상기 기록 워드 라인은 상기 MTJ 소자와 전기적으로 절연되는, 상기 기록 워드 라인 형성 단계를 포함하는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 복합 비트 라인의 형성하는 단계는:연자성 재료인 층을 형성하는 단계;상기 연자성 재료인 층 상에 비자기 고도전율 재료인 층을 형성하는 단계로서, 상기 고도전율 층은 상기 비트 라인에서 실질적으로 모든 전류를 운반하는, 상기 바자기 고 도전율 재료인 층 형성 단계를 포함하는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 고도전율 층은 Cu, Au, Al, Ag, CuAg, Ta, Cr, NiCr, NiFeCr, Ru, Rh 또는 이들의 다층들 및 합금들이고 1000Å 미만의 두께로 형성되는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 연자성 재료인 층은 Co, Fe 및 Ni의 합금들의 층이고 상기 자유층의 두께 보다 큰 두께로 형성되는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 MTJ 소자는 수평층들로 형성되는데, 상기 형성은:시드층을 형성하는 단계;상기 시드층 상에 반강자성 고정층을 형성하는 단계;상기 반강자성층 상에 합성 강자성 피고정층을 형성하는 단계로서, 상기 피고정층은 제1 결합 층에 의해 분리되는 실질적으로 동일하고 반대의 자기 모멘트들을 갖는 제1 및 제2 강자성층을 포함하는, 상기 합성 강자성 피고정층 형성 단계;상기 피고정층 상에 터널링 장벽층을 형성하는 단계;상기 터널링 장벽층 상에 강자성 자유층을 형성하는 단계;상기 강자성 자유층 상에 덮개층을 형성하는 단계를 포함하는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 강자성 자유층은, 실질적으로 동일하고 반대의 자기 모멘트들을 갖고 제2 결합 층에 의해 분리되는 제3 및 제4 강자성층들을 포함하는 합성 강자성층인, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 반강자성 층은 대략 40 및 300Å간의 두께의 PtMn, NiMn, OsMn, IrMn, NiO, 또는 CoNiO의 층이고, 상기 강자성 층들은 대략 10 및 200Å 간의 두께로 형성된 CoFe, CoNiFe, CoFeB 또는 NiFe의 층들이고, 상기 결합 층은 상기 강자성 층들의 반평행 결합을 유지하는데 충분한 두께의 Rh, Ru, Cu 또는 Cr의 층인, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제23항에 있어서, 상기 덮개층은 대략 10 및 1000Å 간의 두께로 형성된 Ru 또는 Ta의 층이거나 대략 2 및 8Å간의 두께로 형성된 Al2O3, TaO 또는 CrO의 층인, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 SAL 및 상기 강자성 자유층 간의 수직 거리는 상기 자유층의 수평 치수의 1/5 미만인, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 비트 라인의 폭은 상기 MTJ 소자의 수평 치수보다 큰, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 비트 라인의 두께는 100nm 미만인, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 MTJ 소자에 대해 말단인 상기 기록 워드 라인의 표면 상에 자기 클래딩 층을 더 포함하는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 정자기 결합은 상기 비트 라인 방향에 설정된 주축으로 낮은 종횡비의 타원형 수평 단면을 형성하기 위하여 상기 셀을 패터닝함으로써 향상되며, 상기 단면 형상이 상기 셀 자유층 내에 형상 이방성을 발생시키는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 정자기 결합은 상기 셀의 어닐링 동안 단축 결정질 이방성을 상기 셀 자유층에 유도함으로써 향상되는, MTJ MRAM 셀 형성 방법.
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Cited By (1)
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Families Citing this family (76)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7105372B2 (en) * | 2004-01-20 | 2006-09-12 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic tunneling junction film structure with process determined in-plane magnetic anisotropy |
US7211874B2 (en) * | 2004-04-06 | 2007-05-01 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic random access memory array with free layer locking mechanism |
US7132707B2 (en) * | 2004-08-03 | 2006-11-07 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic random access memory array with proximate read and write lines cladded with magnetic material |
US7576956B2 (en) * | 2004-07-26 | 2009-08-18 | Grandis Inc. | Magnetic tunnel junction having diffusion stop layer |
US7224601B2 (en) | 2005-08-25 | 2007-05-29 | Grandis Inc. | Oscillating-field assisted spin torque switching of a magnetic tunnel junction memory element |
US7859034B2 (en) * | 2005-09-20 | 2010-12-28 | Grandis Inc. | Magnetic devices having oxide antiferromagnetic layer next to free ferromagnetic layer |
US7777261B2 (en) | 2005-09-20 | 2010-08-17 | Grandis Inc. | Magnetic device having stabilized free ferromagnetic layer |
US7973349B2 (en) | 2005-09-20 | 2011-07-05 | Grandis Inc. | Magnetic device having multilayered free ferromagnetic layer |
US8582252B2 (en) * | 2005-11-02 | 2013-11-12 | Seagate Technology Llc | Magnetic layer with grain refining agent |
US7430135B2 (en) * | 2005-12-23 | 2008-09-30 | Grandis Inc. | Current-switched spin-transfer magnetic devices with reduced spin-transfer switching current density |
JP2007194327A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Alps Electric Co Ltd | トンネル型磁気検出素子 |
US20070246787A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-25 | Lien-Chang Wang | On-plug magnetic tunnel junction devices based on spin torque transfer switching |
EP1863034B1 (en) * | 2006-05-04 | 2011-01-05 | Hitachi, Ltd. | Magnetic memory device |
US7456029B2 (en) * | 2006-06-28 | 2008-11-25 | Magic Technologies, Inc. | Planar flux concentrator for MRAM devices |
US7532505B1 (en) | 2006-07-17 | 2009-05-12 | Grandis, Inc. | Method and system for using a pulsed field to assist spin transfer induced switching of magnetic memory elements |
US7502249B1 (en) | 2006-07-17 | 2009-03-10 | Grandis, Inc. | Method and system for using a pulsed field to assist spin transfer induced switching of magnetic memory elements |
US7851840B2 (en) * | 2006-09-13 | 2010-12-14 | Grandis Inc. | Devices and circuits based on magnetic tunnel junctions utilizing a multilayer barrier |
TWI330366B (en) * | 2007-02-07 | 2010-09-11 | Ind Tech Res Inst | Magnetic memory device |
US7957179B2 (en) | 2007-06-27 | 2011-06-07 | Grandis Inc. | Magnetic shielding in magnetic multilayer structures |
US7982275B2 (en) | 2007-08-22 | 2011-07-19 | Grandis Inc. | Magnetic element having low saturation magnetization |
US8659852B2 (en) | 2008-04-21 | 2014-02-25 | Seagate Technology Llc | Write-once magentic junction memory array |
US7855911B2 (en) | 2008-05-23 | 2010-12-21 | Seagate Technology Llc | Reconfigurable magnetic logic device using spin torque |
US7852663B2 (en) | 2008-05-23 | 2010-12-14 | Seagate Technology Llc | Nonvolatile programmable logic gates and adders |
US8223532B2 (en) | 2008-08-07 | 2012-07-17 | Seagate Technology Llc | Magnetic field assisted STRAM cells |
US7881098B2 (en) | 2008-08-26 | 2011-02-01 | Seagate Technology Llc | Memory with separate read and write paths |
US7894248B2 (en) | 2008-09-12 | 2011-02-22 | Grandis Inc. | Programmable and redundant circuitry based on magnetic tunnel junction (MTJ) |
US7985994B2 (en) | 2008-09-29 | 2011-07-26 | Seagate Technology Llc | Flux-closed STRAM with electronically reflective insulative spacer |
US7746687B2 (en) | 2008-09-30 | 2010-06-29 | Seagate Technology, Llc | Thermally assisted multi-bit MRAM |
US8169810B2 (en) | 2008-10-08 | 2012-05-01 | Seagate Technology Llc | Magnetic memory with asymmetric energy barrier |
US8487390B2 (en) * | 2008-10-08 | 2013-07-16 | Seagate Technology Llc | Memory cell with stress-induced anisotropy |
US8089132B2 (en) | 2008-10-09 | 2012-01-03 | Seagate Technology Llc | Magnetic memory with phonon glass electron crystal material |
US8039913B2 (en) | 2008-10-09 | 2011-10-18 | Seagate Technology Llc | Magnetic stack with laminated layer |
US7880209B2 (en) * | 2008-10-09 | 2011-02-01 | Seagate Technology Llc | MRAM cells including coupled free ferromagnetic layers for stabilization |
US8045366B2 (en) | 2008-11-05 | 2011-10-25 | Seagate Technology Llc | STRAM with composite free magnetic element |
US8043732B2 (en) | 2008-11-11 | 2011-10-25 | Seagate Technology Llc | Memory cell with radial barrier |
KR20100052597A (ko) * | 2008-11-11 | 2010-05-20 | 삼성전자주식회사 | 수직형 반도체 장치 |
US7826181B2 (en) | 2008-11-12 | 2010-11-02 | Seagate Technology Llc | Magnetic memory with porous non-conductive current confinement layer |
US8289756B2 (en) | 2008-11-25 | 2012-10-16 | Seagate Technology Llc | Non volatile memory including stabilizing structures |
US7826259B2 (en) | 2009-01-29 | 2010-11-02 | Seagate Technology Llc | Staggered STRAM cell |
US9368716B2 (en) | 2009-02-02 | 2016-06-14 | Qualcomm Incorporated | Magnetic tunnel junction (MTJ) storage element and spin transfer torque magnetoresistive random access memory (STT-MRAM) cells having an MTJ |
US8053255B2 (en) | 2009-03-03 | 2011-11-08 | Seagate Technology Llc | STRAM with compensation element and method of making the same |
US8363459B2 (en) * | 2009-06-11 | 2013-01-29 | Qualcomm Incorporated | Magnetic tunnel junction device and fabrication |
US7999338B2 (en) | 2009-07-13 | 2011-08-16 | Seagate Technology Llc | Magnetic stack having reference layers with orthogonal magnetization orientation directions |
JP5655391B2 (ja) * | 2010-06-23 | 2015-01-21 | ソニー株式会社 | 記憶素子及び記憶装置 |
US9006704B2 (en) * | 2011-02-11 | 2015-04-14 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic element with improved out-of-plane anisotropy for spintronic applications |
US20120241878A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | International Business Machines Corporation | Magnetic tunnel junction with iron dusting layer between free layer and tunnel barrier |
US8592927B2 (en) * | 2011-05-04 | 2013-11-26 | Magic Technologies, Inc. | Multilayers having reduced perpendicular demagnetizing field using moment dilution for spintronic applications |
US9007818B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-04-14 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, semiconductor device structures, systems including such cells, and methods of fabrication |
US9054030B2 (en) | 2012-06-19 | 2015-06-09 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, semiconductor device structures, memory systems, and methods of fabrication |
US8923038B2 (en) | 2012-06-19 | 2014-12-30 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, semiconductor device structures, memory systems, and methods of fabrication |
JP2013016820A (ja) * | 2012-08-20 | 2013-01-24 | Hitachi Ltd | トンネル磁気抵抗効果素子、それを用いた磁気メモリセル及びランダムアクセスメモリ |
US9379315B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-06-28 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, methods of fabrication, semiconductor device structures, and memory systems |
US9368714B2 (en) | 2013-07-01 | 2016-06-14 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, methods of operation and fabrication, semiconductor device structures, and memory systems |
US9466787B2 (en) | 2013-07-23 | 2016-10-11 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, methods of fabrication, semiconductor device structures, memory systems, and electronic systems |
US9461242B2 (en) | 2013-09-13 | 2016-10-04 | Micron Technology, Inc. | Magnetic memory cells, methods of fabrication, semiconductor devices, memory systems, and electronic systems |
US9608197B2 (en) | 2013-09-18 | 2017-03-28 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices |
US10454024B2 (en) | 2014-02-28 | 2019-10-22 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, methods of fabrication, and memory devices |
US9281466B2 (en) | 2014-04-09 | 2016-03-08 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, semiconductor structures, semiconductor devices, and methods of fabrication |
US9269888B2 (en) | 2014-04-18 | 2016-02-23 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices |
US9349945B2 (en) | 2014-10-16 | 2016-05-24 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, semiconductor devices, and methods of fabrication |
US9768377B2 (en) | 2014-12-02 | 2017-09-19 | Micron Technology, Inc. | Magnetic cell structures, and methods of fabrication |
US10439131B2 (en) | 2015-01-15 | 2019-10-08 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming semiconductor devices including tunnel barrier materials |
KR102465539B1 (ko) | 2015-09-18 | 2022-11-11 | 삼성전자주식회사 | 자기 터널 접합 구조체를 포함하는 반도체 소자 및 그의 형성 방법 |
US9966529B1 (en) | 2017-03-17 | 2018-05-08 | Headway Technologies, Inc. | MgO insertion into free layer for magnetic memory applications |
US10276784B1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-04-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and associated operating and fabricating method |
US10325639B2 (en) | 2017-11-20 | 2019-06-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Initialization process for magnetic random access memory (MRAM) production |
US10522745B2 (en) | 2017-12-14 | 2019-12-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Low resistance MgO capping layer for perpendicularly magnetized magnetic tunnel junctions |
US10665773B2 (en) | 2018-01-26 | 2020-05-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Nitride capping layer for spin torque transfer (STT)-magnetoresistive random access memory (MRAM) |
CN109244233B (zh) * | 2018-07-26 | 2021-02-19 | 西安交通大学 | 基于人工反铁磁固定层的磁性隧道结器件及随机存储装置 |
US10522746B1 (en) | 2018-08-07 | 2019-12-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Dual magnetic tunnel junction devices for magnetic random access memory (MRAM) |
US10797225B2 (en) | 2018-09-18 | 2020-10-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Dual magnetic tunnel junction (DMTJ) stack design |
US10950782B2 (en) | 2019-02-14 | 2021-03-16 | Headway Technologies, Inc. | Nitride diffusion barrier structure for spintronic applications |
US11264560B2 (en) | 2019-06-21 | 2022-03-01 | Headway Technologies, Inc. | Minimal thickness, low switching voltage magnetic free layers using an oxidation control layer and magnetic moment tuning layer for spintronic applications |
US11264566B2 (en) | 2019-06-21 | 2022-03-01 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic element with perpendicular magnetic anisotropy (PMA) and improved coercivity field (Hc)/switching current ratio |
CN113744777B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-01-02 | 北京航空航天大学 | 磁性随机存储器的存储单元及数据多态存储控制方法 |
US11823724B2 (en) | 2021-10-26 | 2023-11-21 | International Business Machines Corporation | Magneto-electric low power analogue magnetic tunnel junction memory |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5650958A (en) * | 1996-03-18 | 1997-07-22 | International Business Machines Corporation | Magnetic tunnel junctions with controlled magnetic response |
US5966323A (en) * | 1997-12-18 | 1999-10-12 | Motorola, Inc. | Low switching field magnetoresistive tunneling junction for high density arrays |
US5969978A (en) * | 1998-09-30 | 1999-10-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Read/write memory architecture employing closed ring elements |
US6005800A (en) * | 1998-11-23 | 1999-12-21 | International Business Machines Corporation | Magnetic memory array with paired asymmetric memory cells for improved write margin |
US6872993B1 (en) * | 1999-05-25 | 2005-03-29 | Micron Technology, Inc. | Thin film memory device having local and external magnetic shielding |
US6166948A (en) * | 1999-09-03 | 2000-12-26 | International Business Machines Corporation | Magnetic memory array with magnetic tunnel junction memory cells having flux-closed free layers |
US6611405B1 (en) * | 1999-09-16 | 2003-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and magnetic memory device |
US6211090B1 (en) * | 2000-03-21 | 2001-04-03 | Motorola, Inc. | Method of fabricating flux concentrating layer for use with magnetoresistive random access memories |
US6936903B2 (en) * | 2001-09-25 | 2005-08-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Magnetic memory cell having a soft reference layer |
US6531723B1 (en) * | 2001-10-16 | 2003-03-11 | Motorola, Inc. | Magnetoresistance random access memory for improved scalability |
US6740947B1 (en) * | 2002-11-13 | 2004-05-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | MRAM with asymmetric cladded conductor |
JP2004273969A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | Sony Corp | 磁気記憶装置の製造方法 |
US7211874B2 (en) | 2004-04-06 | 2007-05-01 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic random access memory array with free layer locking mechanism |
-
2004
- 2004-06-21 US US10/872,915 patent/US6979586B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
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- 2005-06-21 JP JP2005180553A patent/JP5068939B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-21 TW TW094120561A patent/TWI291696B/zh not_active IP Right Cessation
- 2005-06-21 KR KR1020050053650A patent/KR100741303B1/ko active IP Right Grant
- 2005-08-25 US US11/210,637 patent/US7335961B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101036363B1 (ko) * | 2006-06-06 | 2011-05-23 | 마이크론 테크놀로지, 인크. | 반도체 자성 메모리 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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EP1610341B1 (en) | 2009-09-23 |
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