TW200305977A - Magneto resistive storage device having a magnetic field sink layer - Google Patents

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200305977 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） I：發明所屬之技術領域3 發明領域 概略言之，本發明係關於磁阻儲存元件，特別本發明 5 係關於可減低邊界條件磁場之磁阻儲存元件。 I：先前技術3 磁性隨機存取記憶體（MRAM)是一種被考慮用於短期 資料儲存及長期資料儲存之非依電性記憶體。MRAM的電 力消耗比DRAM、SRAM及快閃記憶體等短期記憶體低。 10 MRAM進行讀寫操作遠比習知長期儲存裝置（例如硬碟機） 快速（達數次冪幅度）。此外MRAM較為短小，耗用電力比 硬碟機小。MRAM用於例如極為快速之處理器以及網路設 施可被考慮用於嵌入應用。 典型MRAM元件包括記憶體晶胞陣列，沿成列記憶體 15晶胞延伸之字線，以及沿成行記憶體晶胞延伸之位元線。 各個記憶體晶胞係位於字線與位元線之交叉點。 記憶體晶胞可以穿透位障磁阻（TMR)裝置（例如旋轉依 賴型穿透位障接面（SDT))為基礎。典型SDT接面包括一參 考層、一感應層以及一絕緣位障阻擋層夾置於該參考層與 20感應層間。參考層具有設定於已知方向之磁化方向性，因 此於感興趣範圍之施加磁場存在下不會旋轉。感應層之磁 化可定向於兩種方向之任一種；與參考層磁化同向、或與 參考層磁化反向。若參考層及感應層之磁化為同向，則 SDT接面之方向性稱作為「平行」。若參考層與感應層之 200305977 玖、發明說明 磁化方向反向，則SDT接面之方向性稱作為「逆平行」。 兩種穩定方向性亦即平行及逆平行可對應於邏輯值「〇」 及「1」。 前述參考層可使用軟磁層製造，參考層可藉來自載流 5導體之磁場動態設定。另外，被定位層之磁化方向可藉下 方反鐵磁（AF)定位層固定。AFs位層包括一大交換場，該 父換場維持被定位層之磁化於單一方向。於AF層下方通常 為第一及第二種子層。第一種子層讓帶有<U1>晶體結 構方向性之第二種子層。第二種子層對八？定位層建立< ίο 111 >晶體結構方向性。 先則技藝具有AF定位層之磁阻元件範例顯示於第1圖 。第1圖顯示磁性位障接面10，該接面1〇係由多層包括多 層鐵磁層組成。層12為非導磁層，典型係由鈕或銅等金屬 衣成。層12上方製成磁性種子層14，磁性種子層14可以完 15 全圖案化之鐵磁種子層替代。然後AF定位層16製造一層14 上，鐵磁被定位層18係製造於AF定位層16上。穿透位障阻 擔層20典型係由介電材料（例如氧化鋁或二氧化矽）組成， 穿透位障阻擋層20係製造於層18上方。最後，鐵磁感應層 22製造於阻擋層2〇上方而完成磁性位障接面元件1〇。於鐵 20 磁層14、18及22邊緣產生強力雜散磁場。強力雜散磁場輔 助資料薄膜於一方向切換、以及於反向作反向切換。如此 形成非對稱性切換。 如此需要一種結構，其可減少或消除先前技藝於磁性 位障接面元件内部之鐵磁層邊緣產生的雜散磁場。 200305977 玖、發明說明 【發明内容】 發明概要 根據本發明，揭示一種電磁元件例如磁性記憶元件， 該兀件包括可衰減、減少或消除雜散邊界磁阻補償之裝置 5 。該元件包含數層，其中第一層於邊界帶有雜散磁場。衰 減裝置包含一沉降層其係磁性耦合至第一層，俾衰減第一 層之雜散磁場。 第一具體實施例中，揭示一種磁性記憶元件其包括減 少或消除磁阻切換補償值之裝置。該磁性記憶元件包含一 10感應層；一被定位層；一阻擋層其係位於反應層與被定位 層間，因而各層之幾何形狀彼此對齊；一定位層其係毗鄰 對其被定位層；以及一磁性沉降層其係毗鄰定位層，俾減 少於感應層、被定位層及定位層邊界之雜散磁場效益。磁 性沉降層包含一磁性層，該磁性層具有第一部份毗鄰對齊 15於定位層，該第一部份係作為被定位層功能，以及具有一 第二未被定位部份，其係延伸超出與其他層以及第一部份 的對齊。 其他本發明之特色及優點由後文向詳細說明，連同附 圖將顯然自明，附圖舉例說明本發明之特色。 2〇 圖式簡單說明 第1圖顯示根據先前技術，磁阻儲存元件之剖面側視 圖。 第2圖顯示根據本發明，包括一磁性沉降層之磁阻儲 存元件之剖面圖。 305977 玖、發明說明 第3圖顯示根據本發明 磁阻儲存元件之頂視平面圖。 第4圖顯示根據本發明，

層之另一具體實施例之剖面圖。 磁阻儲存元件包括磁性沉降 磁阻儲存元件包括磁性沉降 第5圖顯示根據本發明， 磁阻儲存元件包括磁性沉降 層之另一具體實施例之剖面圖。 第6圖顯示根據本發明，墙 層之另一具體實施例之剖面圖。 第7圖顯示根據本發明，磁阻儲存元件包括磁性沉降 1〇層之另一具體實施例之剖面圖。 第8圖顯示如本發明具體實施，帶有支援邏輯之記憶 體陣列之示意圖。 第9圖顯示根據本發明（第種子層之補償效應，且 與先前技術（第9b圖）作比較。 15 【：^r 】 較佳實施例之詳細說明 現在參照圖式舉例說明之具體實施例，且使用特定言 I兄明。雖言如此需了解本發明之範圍絕非園限於此。如 此處說明之本發明特性之變化及進一步修改以及其他如此 20處舉例說明之本發明之原理應用，熟諳技藝人士於研讀本 文揭不之後將顯然自明，此等修改、特色及應用皆視為本 發明之範圍。 第2圖顯示磁性記憶元件1〇〇之剖面圖，磁性記億元件 1〇〇也稱作為記憶元件堆疊或記憶體堆疊，磁性記億元件 200305977 玖、發明說明 100包括一傳導種子層102、一第二種子層1〇4、一由定位 層106形成之磁性位障接面、一被定位層、一阻擋層 110、一感應層112以及一第二傳導層118。種子層1〇4於作 為根據本發明之磁性沉降層。磁性記億元件100進一步包 5括一種非鐵磁傳導層102。感應層112及被定位層1〇8皆係 由鐵磁材料製成。被定位層108係作為參考層，具有磁化 固疋於一方向。感應層112係作為資料層，感應層112具有 磁化可定位於二方向之任一方向。 若被定位層108以及感應層112之磁化向量（圖中未顯 1〇不）係指向同向，則將由感應層112、阻擋層11〇及被定位 層1〇8形成之旋轉相依性位障（SDT)接面之方向性稱作為「 平行」。若感應層112與被定位層1〇8之磁化向量係指向相 反方向，則磁性位障接面之方向性稱作為「逆平行」。兩 種穩定方向亦即平行及逆平行係對應於邏輯值「〇」及Γι 15 j ° 阻擋層11〇典型為絕緣位障阻擋層，其允許感應層112 與被定位層108間出現量子機械穿透位障現象。穿透位障 現象係於電子旋轉有相依性，造成磁性位障接面之磁阻為 被定位層108及感應層112之磁化向量相對方向性之函數。 20例如若磁性位障接面之磁化方向性為平行，則磁性位障接 面之磁阻為第一值（R)，若磁性方向性為逆平行，則磁阻 為第二值（R+AR)。絕緣位障阻擋層110可由氧化鋁（Al2〇j 、一氧化矽（Si〇2)、氧化鈕（TaA5)、氮化矽（SiNx)、氮化 鋁（A1NX)、或氧化鎂（MgO)製成。其他介電材料以及某些 10 200305977 玖、發明說明 半導體材料可用於絕緣位障阻擋層110。絕緣阻擋層110之 厚度為約0.5奈米至3奈米。 有潛力之鐵磁層材料包括鎳、鐵、鈷或此等材料之合 計。例如被定位層108可由NiFe或CoFe等材料製成，感應 5 層可由相同材料或不同材料例如NiFeCo製成。 感應層112也稱作為自由層或資料層，感應層U2係由 鐵磁材料製成，該材料之磁化可由一方向至自由切換至另 一方向。 其他層係由鐵磁被定位層1 〇8組成，鐵磁被定位層1 〇8 10 之磁化係經由存在有®比鄰反鐵磁定位層106而被磁化定位 。如此讓被定位層108之磁化方向固定於某個方向。第二 導體層118用於操作期間載運電流於感應層112，第二導體 層118貫際係作為記憶體内部之位元線，此處底部導體J 係作為陣列内部之字線。 15 層102係用於兩項目的。層102首先係作為底導體俾提 供特定操作期間電流流動路徑。其次，層1〇2係作為種子 層。層102可由Cu、Ta、Ta/Ru、或多層組合等眾所周知之 材料製成。此等材料由於可促成隨後帶有< 1丨丨 > 晶體結 構之薄膜的生長故被選用。如此讓隨後沉積NiFe層於層 20 ι〇2上，具有較高<Hl>晶體結構方向性。此種生長方向 性為於隨後堆疊達成定位效用所需，於堆疊層甚至層1〇6 及108也具有< lu>結構，此乃促成定位所需。 種子層104也作為磁性沉降層。種子層1〇4實際包含二 刀開區例如苐一被定位層114以及延伸層116，延伸層 200305977 玖、發明說明 116提供層104之大部份磁性沉降能力，也延伸超出其餘堆 疊尺寸以外。被定位層114係成型為實質上自我對齊層ι〇6 、108、110及112。如此表示部份層104被去除，獲得層 116與層114邊界表示之肩、以及層114與層106邊界表示之 5 肩。層104製作於導電層102之上，層104用來播種層104的 生長。種子層104允許定位層106對齊於< 111 >晶體結構 方向性。 垂直於界定層108與112間之末端邊界之磁化方向性， 由於二層的幾何小因而產生強磁場。邊界相關之磁場對製 10 造期間設定被定位層而言引發問題，也於寫入操作期間設 疋感應層’以及於感應柄作期間進行感應層的讀取。其他 問題係與影響毗鄰磁性記憶裝置内部之位元相關。由於用 以製造種子層104之材料係由鐵磁材料製成，故提示經由 延伸表面區超出其餘各層的邊界，形成磁性沉降層。磁性 15沉降層經由控制、減少或消除等作用，用來修改通常於層 108與112邊界相關之強磁場效應。 第2圖所示具體實施例中，層ι〇4經部份製作圖案而顯 示出階梯邊界，階梯邊界延伸超出隨後置放於層1〇4上方 之各層之頂面面積。另一具體實施例中，層i 〇4無須製作 2〇圖案，反而係製作成延伸超出隨後製造於其上各層之頂面 面積。 又另一具體實施例中，如第3圖之頂視平面圖所示， 磁性記憶元件包含旋轉相依性穿透位障（SDT)接面。磁性 沉降層104夠大，因此層118之頂視平面圖表示之，形成二 12 200305977 玖、發明說明 分開磁位元之兩層可固定於層1〇4上。顯示磁性沉降層可 容納複數個磁性記憶元件，而非排他地僅使用單一磁性記 憶元件。如此預期記憶元件之全部數百條線（即使非數千 條線）共旱一共同磁性沉降層1 04。此例中，沉降層i 〇4將 5 貝貝上沿陣列之全長（或全寬）延伸。 最簡單設計為層114以及隨後之各層具有確切相同尺 寸，而只有層116較大，典型較大2-10倍。但也可能層114 之尺寸無須確切等於隨後各層（106、108、112等）尺寸。典 型地尺寸接近，因此層114本身不會變成沉降層，而層U6 10發揮大部份沉降效應（即使非全部沉降效應）。一特定具體 實施例中，層114之尺寸係等於隨後各層或略為較大，例 如較大約10-20%。注意，層114延伸覆蓋區域受到順著各 列或各行之各位元間的間隔所限，因而不會重疊該陣列内 部之任何其他毗鄰層114。即使選用層116大於層114時， 15 情況亦如此。 第9a圖顯示元件1〇〇之補償效應，此處種子層1〇2及1〇4 為磁性，此處層102係由Ta製成，層1〇4係由NiFe製成。磁 性種子層實質如迴路所示，可降低磁性補償值。難軸迴路 顯示於902，而易軸迴路顯示於904。第9b圖顯示當種子層 20 102及104為非磁性時的補償效應，如先前技術，此處層102 係由纽组成而層1 〇4係由釕組成。結果獲得相當大的磁補償 值。難軸顯示於906，而易軸顯示於908。第9a圖之實施例 中’種子層未製作圖案。經由製作圖案之NiFe種子層獲得 額外補償值。兩種情況下，全部其他各層皆相同。 13 200305977 玖、發明說明 此外若層I14與邊界層116之厚度比改變（亦即組合層 被衣作圖案之深度組合），則產生之補償數量改變。此 外位元層或感應層112之橫向尺寸對於決定存在有多少補償 值相當重要。若位元大小為1.0微米X2.0微米及厚約5.〇奈米 5 ’則可達成某種補償值。若位元112係由確切相同材料製成 ，而尺寸改變成0.5微米χ1〇微米，則補償值約為較大位元 之兩倍大。雇用以補償補償值之層114及116厚度也由被製 作圖案之位TL尺寸決定。特別存在有磁性沉降層，可減低 補償值，也可減少補償值隨位元尺寸之變化程度。 〇 磁性沉降層104用來去除任何磁阻（R-H)曲線之補償值 。此外隨著雜散磁場的降低（即使未被消除）可接受更緊密 的公差而於共同陣列内部形成較高密度之磁性記憶元件。 如此獲得帶有較大儲存容量之整體較小型陣列。 第4圖為底部旋轉閥記憶元件之另一具體實施例之剖 15面圖’顯示為堆疊4〇〇，此處種子層404作為沉降層，且以 類似第2圖層1〇4之方式製造。並未如同層1〇4於層404將肩 部製作圖案而形成額外層114及116。此外，定位層1〇6被 製造成具有於種子層404約略相等面積尺寸。其餘各層以 及定位層108、阻擋層11〇及感應層η2係同先前於第2圖所 2〇 示。 第5圖為底部旋轉閥記憶元件之另一具體實施例之剖 面圖，顯示為堆疊500，此處種子層504置換第2圖之種子 層104。種子層504係由非磁性材料如釕或銅製成。另一沉 降層形成於FM被定位層508。此種情況下，FM被定位層 14 200305977 玖、發明說明 508製造成有肩部來界定種子層114及沉降層116，如先前 如第2圖層1〇4製造之層114及116，但舉例說明層114約略 隨形層110。定位層1〇6製作成具有與層5〇8之種子層5〇4及 沉降層116部份約略相等面積。阻擋層11〇及感應層丨12與 5 前述具體實施例並無改變。 雖然第2、4及5圖之具體實施例表示底部旋轉閥記憶 元件’但意圖以涵蓋頂旋轉閥記憶元件俾去除磁性補償值 。頂旋轉閥結構典型需顛倒第2圖所示層方向性及順序。 第6圖顯示根據本發明之頂旋轉闊結構之剖面圖，以堆疊 10 600顯示。如此層112製作於種子層602上，種子層係由鈕 或鈕/釕製成，且作為阻擋層11〇下方各層之種子層。阻擋 層110係形成於層112上，被定位層i〇8係形成於阻擋層11〇 上。被定位層108係作為形成於其上之隨後各層（例如定位 層106)之種子層。磁性沉降層6〇4形成於層1〇6上，磁性沉 15降層6〇4具有肩部與第2圖層1〇4之肩部顛倒。如此層614形 成毗鄰於層106，層616形成於層614上，主要係作為沉降 層來減少或消除由下層緣邊界磁場引發的R_tI曲線補償值 。層614也製造成延伸超出層1〇6面積，但面積係小於層 616 ° 20 第7圖顯示根據本發明之另一頂旋轉-旋轉閥結構之剖 面圖，顯不為堆疊700。首先，沉降層7〇4係製作於導體層 102上。其次非磁性種子層7〇2係製作於沉降層7〇4上，其 功忐相當類似第6圖之種子層6〇2。然後層i 12係製作於種 子層702上’種子層係由丁a、Ta/Ru、Ta/Cu或Cu/Ru製成。 15 200305977 玖、發明說明 各層102、704及702共同作為阻擋層11〇下方各層之種子層 。阻擋層110係形成於層112上，被定位層1〇8係形成於層 110上。層108係作為形成其上之隨後各層（例如定位層1〇6) 之種子層。層704用來消除由下方各層於邊緣邊界造成尺七 5 補償值曲線。 一特定具體實施例中，磁性沉降層的薄片尺寸為位元 層薄片尺寸之五（5)至十（1〇)倍。另外磁性沉降層1〇4可僅 為位元大小之二（2)至五（5)倍。當然磁性沉降層可用來衰 減R-H補償值曲線大於一個記憶位元，因此此等尺寸僅為 10單一位元實施例之代表性尺寸而非為不當之限制性。 感應層112係作為陣列中各晶胞位元，且係接觸阻擋 層110。第二導體118為頂引線，其係作為沿γ軸延伸且接 觸阻擋層110之位元線。第一層1〇2係作為沿X軸延伸之第 二導體且係接觸磁性沉降層104。導體層1〇2係由導電性非 15 磁性材料如鋁、銅、金、銀或组製成。 資料施加寫入電流於導電層118及導電層1 〇2而寫至由 感應層112、阻擔層11 〇及被定位層1 〇 8形成的磁性位障接 面。就電性而言，層118及112形成一個導體，層1〇2、1〇4 、106及108形成第二導體。如此電流沿導體層n8流動， 20 產生環繞感應層112之磁場，以及流經導體層1 〇2之電流產 生另一磁場。二磁場當組合時超過感應層112之矯頑磁力 ，因而造成感應層112之磁化向量被設定於預定方向性， 係依據供給層102及108之電流方向及振幅決定。一個磁化 方向定義邏輯值1，而另一磁化方向定義邏輯值0。寫入電 16 200305977 玖、發明說明 流去除後，感應層112之磁化向量保有其方向性。 為了讀取磁性記憶元件丨〇〇内容，透過導電層1丨8及導 電層102施加電壓跨磁性位障接面。電壓造成感應電流流 經感應層112、被定位層ι〇8與夾置於感應層112與被定位 5層1〇8間之阻擋層110形成的磁性位障接面。 磁性位障接面之電阻係藉感應流經磁性位障接面之電 流測定。感應之電流係與磁性位障接面電阻成反比。如此 IS=V/R或IS=V/(R+AR)，此處V為施加電壓，込為感應電流 ，R為元件100之名目電阻，Ar為由平行磁化方向轉成逆 10 平行磁化方向造成電阻變化。 第8圖顯示磁性隨機存取記憶體（mraM)元件510，其 包括字線5 1 8及位元線520。磁性位障接面5丨1係位於字線 5 18及位元線520之交叉點。磁性位障接面係製造成包括於 第2圖之記憶元件1〇〇〇所見的磁性沉降層。磁性位障接面 15 511係排列成列及成行，各列係沿X方向延伸，各行係沿γ 方向延伸。只顯示相對少數磁性位障接面5 u ,俾簡化 MRAM元件510之說明。實際上可使用任何大小之陣列。 作為字線5 18功能之軌線係於平面於陣列5 12之一側沿 X方向延伸。字線518接觸磁性位障接面511之被定位層。 20作為位元線520功能之軌線係於平面於陣列5 12毗鄰側沿γ 方向延伸。位元線520係接觸磁性位障接面5 11之定位層 106。對陣列512之各列可有一字線518，以及對陣列512之 各行可有一位元線520。 種子層104也形成於接面511下方。一實施例中，種子 17 200305977 玖、發明說明 層104經隔離，讓各個接面511有其本身之種子層。於其他 字線，顯示種子層可延伸而服務同一字線的兩個或兩個以 上的接面。因各列有個分開導體，各列中因金屬含量無法 共享種子層。如此磁性沉降層可延伸於導體頂部，且沿該 5字線於兩個或兩個以上的位元共享，但在整個陣列5 12内 為共旱。 MRAM元件512包括第一及第二列解碼器514&及514b ，第一及第二行解碼器516a及516b以及讀/寫電路519。讀/ 寫電路519包括感應放大器522、接地連接器524、列電流 10源526、電壓源528及行電流源530。 於選定之磁性位障接面511進行寫入操作期間，第一列 解碼器514a連接選定字線518—端至列電流源526，第二列 解碼器514b連接選定字線518之反端接地，第一行解碼器 516a連接選定位元線520一端接地，第二行解碼器”补連接 15選定位元線520之反端至行電流源530。結果寫入電流流經 選定之字線及位元線518及520。寫入電流形成磁場，磁場 造成磁性位障接面511切換。行解碼器51仏及51讣有造成寫 入電流流經感應層518交叉選定之磁性位障接面511。 於選定之磁性位障接面5 11進行讀取操作期間，第一 20列解碼器514a連接電壓源528至選定字線518，第一行解碼 器5 16a連接選定位元線520至感應放大器522之虛擬接地輪 入端。同時，第一及第二行解碼器516&及5161)造成穩定讀 取電流或雙極電流膜衝流經交又選定磁性位障接面5丨丨之 讀取線。若穩定讀取電流供給選定之讀取線，則選定之磁 18 200305977 玖、發明說明 性位障接面511之電阻態係由感應放大器522感應。或雙極 膜衝供給選定之讀取線，則感應放大器522檢查接面電阻 之變遷。 磁性位障接面511係經由多條平行路徑轉合在一起。 5 於一個交叉點之電阻等於磁性位障接面5 11於平行其他列 及其他行之磁性位障接面5 11電阻交又點的電阻。如此磁 性位障接面511之陣列512可以交叉點電阻器網路為特徵。 因磁性位障接面5 11連接成交叉點電阻器網路，故寄 生電流或潛行路徑電流可能干擾於選定之磁性位障接面 10 511之讀取操作。遮蔽元件例如二極體或電晶體可連接至 磁性位障接面5 11。此等遮蔽元件可遮蔽寄生電流，也成 形有沉降層。 另外，寄生電流可使用共同讓與之美國專利第 6,259,644號（以引用方式併入此處）揭示之「等電位」方法處 15理。若配置成使用本電位方法，則讀/取電路518可提供可於 選定位元線520之相等電位給未被選定之位元線52〇，或可 提供於選定位元線520相等電位改未經選定之字線518。 第一列解碼器514a連接電壓源528至選定字線518，第 一行解碼器516a連接選定位元線52〇—端至感應放大器522 20 之虛擬接地輸入端。結果感應電流（Is)流經選定磁性位障 接面5 11至感應放大522。苐二行解碼器516b連接行電流 源530至選定位元線520。結果讀取電流（ir)經由選定位元 線520流至感應放大器522。讀取電流（ir)設定參考層之磁 化向量。感應放大器520感應感應電流與讀取電流之和（包 19 200305977 玖、發明說明 括Is + Ir)。因讀取電流（Ir)幅度為已知，因此可測定感應電 流（Is)幅度以及可測定磁性位障接面511之電阻及邏輯態。 雖然已經使用TMR元件說明本發明，但非限制性。本 發明可應用至其他類型具有類似操作特性之磁阻元件。例 5 如本發明可應用至巨磁阻（GMR)元件。GMR元件具有與 TMR元件相同的基本構造，但資料層級參考層藉導電非磁 性金屬層分開，而非藉絕緣位障阻擋層（第2圖阻擋層11〇) 分開。分離距離由0.5至3奈米。範例間隔層金屬包括金、 銀及銅。資料及參考磁化向量之相對方向性影響GMR元件 10 之於平面内電阻。 需了解前述參考配置僅供舉例說明本發明之原理之用 。可未悖離本發明之精髓及範圍作出出無數修改及其他排 列。使用如本發明揭示之沉降層非僅限於交叉點架構或等 電位方法，反而可應用至其他於邊緣邊界有雜散磁場之半 15導體製造電流，例如其他以製造或堆疊之二極體或電晶體 。此外旋轉閥結構非僅限於單獨供記憶體用途。確切相同 結構也可用於例如場感應器及磁讀取頭。各項應用當然需 重新設計位障接面特性（丁顺值、絕對電阻、矯頑磁性、 切換場等），但此種重新設計係屬於熟諳技藝人士主要經 20由中等實驗及擁有的能力。 雖然别文已經於附圖且就目前視為本發明之最佳具體 實施例就規格及細節說明本發明，但熟諳技藝人士❹已 知可未悖離如隨附之申請專利範圍列舉之本發明之原理及 構想作出多種修改。 20 200305977 玖、發明說明 【W式簡單說明】 第1圖顯示根據先前技術，磁阻儲存元件之剖面側視 圖。 第2圖顯示根據本發明，包括一磁性沉降層之磁阻儲 5 存元件之剖面圖。 第3圖顯示根據本發明，共享一共通磁性沉降層之二 磁阻儲存元件之頂視平面圖。 第4圖顯示根據本發明，磁阻儲存元件包括磁性沉降 層之另一具體實施例之剖面圖。 1〇 第5圖顯示根據本發明，磁阻儲存元件包括磁性沉降 層之另一具體實施例之剖面圖。 第6圖顯示根據本發明，磁阻儲存元件包括磁性沉降 層之另一具體實施例之剖面圖。 第7圖顯不根據本發明，磁阻儲存元件包括磁性沉降 15層之另一具體實施例之剖面圖。 第8圖顯示如本發明具體實施，帶有支援邏輯之記憶 體陣列之示意圖。 第9圖顯不根據本發明（第％圖）種子層之補償效應，且 與先前技術（第9b圖）作比較。 21 200305977 玖、發明說明 【圈式之主要元件代表符號表】 511···磁性位障接面 512 — MRAM元件陣列 514a-b…列解碼器 516a-b…行解碼器 518…字線 519···讀/寫電路 520···位元線 522···感應放大器 524···接地連接器 526···列電流源 528···電壓源 530···行電流源 604…磁性沈降層 604、606…層 704···沈降層 902···難軸迴路 904···易轴迴路 906…難軸 908…易軸 10···磁性位障接面 12…非磁性導電層 14…磁性種子層 16…AF定位層 18…鐵磁被定位層 20…穿透位障阻擋層 22…鐵磁感應層 100···磁性記憶元件 102···導電種子層 1〇4 、 404 、 504 、 602 、 7 0 2…種子層 10 6…定位層 108、114…被定位層 110…阻擔層 112···感應層 116…延伸層 118···導電層 400、500、600、700…堆疊 508 — FM被定位層 510…MRAM元件 22

Claims (1)

1. 200305977 拾、申請專利範圍 1.種製造成元件堆之電子元件，讓磁場於於該元件堆 之邊緣產生，包含： 至少一層於元件堆，其為磁性且於操作期間於邊 界產生磁場；以及 5 一 7儿降層，製造成第二層於元件堆，俾於操作期 間修改邊界磁場。 2· —種記憶體記憶元件，包含： 一感應層； 一被定位層； 10 一阻擋層，其係位於該感應層與被定位層間； 一定位層，其位置係毗鄰於被定位層； 一磁性沉降層，其係位於記憶元件内部俾衰減於 感應層、被定位層及定位層邊界之磁場效應。 3 · —種磁性記憶元件陣列，包含： 15 複數條感應線； 複數層被定位層，對陣列中之各磁性記憶元件各 有一層； 複數層阻擋層’各層係置於一感應層與各被定位 層間； 20 複數層定位層，其係概略垂直於複數感應線，且 至少部分對齊部分被定位層；以及 至少一磁性沉降層，其係設置成於陣列内部之磁 性記憶元件中之至少一種作電磁通訊，俾修改於關聯 該至少於磁性記憶元件之一字線、一被定位層、以及 23 200305977 拾、申請專利範圍 一定位線邊界之磁場效應。 4· 一種製造一堆疊排列中之一電子裝置於一半導體基板 上方法，包含： 形成一至少一層於堆疊，該層為電子傳導線，且 5 於操作期間於邊緣邊界產生磁場；以及 形成一沉降層毗鄰該堆疊俾於操作期間修改磁場。 5 · —種製造一底結構記憶元件之方法，包含： 形成一磁性沉降層於一基板上； 形成一定位層址鄰於該磁性沉降層； 10 形成一定位層毗鄰於該定位層； 形成一阻擋層Φ比鄰於該被定位層； 形成一感應層赴鄰於該阻擋層，其中該磁性沉降 層係用以修改於感應層、被定位層及定位層邊界之磁 場效應。 15 6· —種製造一頂結構磁性記憶元件之方法，包含： 形成一感應層於基板上其桃鄰該定位層； 形成一阻擋層毗鄰於該感應層； 形成一被定位層®比鄰於該被定位層； 形成一定位層ϋ比鄰於該被定位層； 20 形成一磁性沈降層於該定位層上，其中該磁性沈 降層係用以修改於感應層、被定位層、與定位層邊界 之磁場效應。 7·如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項之發明，其中 該元件包含一磁性隨機存取記憶體晶胞。 24 200305977 拾、申請專利範圍 8.如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項之發明，其中 該沈降層係延伸超出該元件之邊界之外。 9·如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項之發明，其中 該沈降層係包含一種軟鐵磁材料。 5 10.如申請專利範圍第1或4項之發明，其中該包含一種半 導體二極體。 25