TWI598034B - 磁屏蔽托盤、磁屏蔽包覆件及屏蔽外部磁場之磁性記憶體產品 - Google Patents

磁屏蔽托盤、磁屏蔽包覆件及屏蔽外部磁場之磁性記憶體產品 Download PDF

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TWI598034B
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Description

磁屏蔽托盤、磁屏蔽包覆件及屏蔽外部磁場之磁性記憶體產品 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2015年8月11日申請之美國臨時申請案第62/203,641號之權利，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本文中描述之實施例大體係關於一種磁屏蔽托盤、一種磁屏蔽包覆件及一種屏蔽一外部磁場之磁性記憶體產品。
磁性記憶體(諸如磁性隨機存取記憶體(MRAM))藉由使用磁性來儲存資料。因此，甚至在作為一合格品項運送之一產品中，若其在被輸送時經受一外部磁場，則仍發生其中保存於該產品中之資料受損且正常操作失效之情況。
1‧‧‧磁性記憶體晶片
1-1‧‧‧半導體基板
1-2‧‧‧儲存層
1-3‧‧‧參考層
1-4‧‧‧隧道位障層
2‧‧‧封裝
3‧‧‧接觸件
10‧‧‧托盤
10a‧‧‧托盤
10b‧‧‧托盤
10c‧‧‧托盤
11‧‧‧安裝部
12‧‧‧磁性記憶體
13-1‧‧‧磁性層
13-2‧‧‧磁性層
13-3‧‧‧磁性層
13-4‧‧‧磁性層
14‧‧‧凸部
15‧‧‧絕緣片
16‧‧‧絕緣片
17‧‧‧包覆件
18‧‧‧包覆件
19‧‧‧乾燥劑
20‧‧‧磁性記憶體產品
21‧‧‧抗靜電層
22‧‧‧樹脂層
23‧‧‧金屬層
24‧‧‧樹脂層
25‧‧‧絕緣層
26‧‧‧磁屏蔽層
27‧‧‧磁性層
28‧‧‧磁性層
30‧‧‧記憶體單元陣列
31a‧‧‧列解碼器
31b‧‧‧行解碼器
32‧‧‧行選擇電路
33‧‧‧感測放大器
34‧‧‧讀/寫控制電路
35‧‧‧控制電路
41‧‧‧CPU
42‧‧‧SRAM
43‧‧‧DRAM
44‧‧‧快閃記憶體
45‧‧‧ROM
46‧‧‧磁性隨機存取記憶體(MRAM)
50‧‧‧元件隔離絕緣層
51‧‧‧半導體基板
52a‧‧‧層間絕緣層
52b‧‧‧層間絕緣層
53‧‧‧儲存層
54‧‧‧非磁性絕緣層
55‧‧‧參考層
56‧‧‧帽層
57a‧‧‧源極/汲極擴散層
57b‧‧‧源極/汲極擴散層
58‧‧‧閘極絕緣層
59‧‧‧閘極電極
A‧‧‧耦合部分
AA‧‧‧作用區域
Add‧‧‧位址信號
BEC‧‧‧接觸插頭
BL1‧‧‧位元線
BL2‧‧‧位元線
Hext‧‧‧外部磁場
MC‧‧‧記憶體單元
MTJ‧‧‧磁阻效應元件
SC‧‧‧接觸插頭
SL‧‧‧源極線
ST‧‧‧選擇電晶體
TEC‧‧‧接觸插頭
t1‧‧‧開口寬度
t2‧‧‧開口寬度
圖1係展示其中安裝磁性記憶體之一托盤之一實例之一透視圖。
圖2及圖3係圖1之托盤之橫截面視圖。
圖4係展示磁性記憶體之一實例之一橫截面視圖。
圖5係展示根據一第一實施例之一磁性記憶體產品之一透視圖。
圖6A、圖6B、圖7A及圖7B係圖5之磁性記憶體產品之橫截面視圖。
圖8係展示根據第一實施例之一第一修改之一磁性記憶體產品之一透視圖。
圖9及圖10係圖8之磁性記憶體產品之橫截面視圖。
圖11係展示根據第一實施例之一第二修改之一磁性記憶體產品之一透視圖。
圖12及圖13係圖11之磁性記憶體產品之橫截面視圖。
圖14係展示根據第一實施例之一第三修改之一磁性記憶體產品之一透視圖。
圖15及圖16係圖14之磁性記憶體產品之橫截面視圖。
圖17至圖20係展示根據一第二實施例之一磁性記憶體產品之透視圖。
圖21係圖17及圖19之一包覆件之一橫截面視圖。
圖22係圖18及圖20之一包覆件之一橫截面視圖。
圖23及圖24係展示根據一第三實施例之一磁性記憶體產品之透視圖。
圖25係圖24之磁性記憶體產品之一橫截面視圖。
圖26係展示根據第三實施例之一第一修改之一磁性記憶體產品之一橫截面視圖。
圖27係展示根據第三實施例之一第二修改之一磁性記憶體產品之一橫截面視圖。
圖28係展示根據第三實施例之一第三修改之一磁性記憶體產品之一橫截面視圖。
圖29係展示根據第三實施例之一第四修改之一磁性記憶體產品之一橫截面視圖。
圖30係展示根據第三實施例之一第五修改之一磁性記憶體產品之一橫截面視圖。
圖31及圖32係展示根據一第四實施例之一磁性記憶體產品之透視圖。
圖33係展示作為一應用實例之一MRAM之一圖。
圖34係展示MRAM之記憶體單元之一圖。
圖35係沿圖34之線XXXV-XXXV取得之一橫截面視圖。
圖36係沿圖34之線XXXVI-XXXVI取得之一橫截面視圖。
圖37係展示一非揮發性快取系統之一實例之一圖。
一般而言，根據一實施例，一種磁屏蔽托盤包括：一主體，其具有一板形式且包含一磁性材料；及安裝部，其等作為安置於該主體中之孔，其中該磁性材料曝露於該等孔之一內表面上。
(實施例)
下文中描述之實施例係關於一種在磁性記憶體(諸如MRAM)中屏蔽該等磁性記憶體使之自運送至實施免受一外部磁場之擾之磁屏蔽技術。
為屏蔽磁性記憶體使之免受一外部磁場之擾，只要藉由一磁屏蔽層(磁性層)包圍磁性記憶體就夠了。然而，磁性記憶體具有小、易受靜電影響等之特性性質。另外，運送係在例如磁性記憶體安裝於一托盤中之情況下實行。此外，無法採用增加一製造成本之一磁屏蔽結構。
因此，為藉由一磁屏蔽層包圍磁性記憶體，必須基於運送時之一磁性記憶體產品之結構予以考慮。
在下文中，將描述其中可有效地屏蔽磁性記憶體使之免受一外部磁場之擾而未增加製造成本之一磁性記憶體產品之一結構實例。
˙托盤
首先，將描述其中安裝磁性記憶體之一托盤之一實例。
圖1展示其中安裝磁性記憶體之托盤之實例。圖2及圖3係圖1之托盤之橫截面視圖。
一托盤10包括具有一板形式之一主體。主體包括一樹脂，例如，聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚苯醚(PPE)及聚苯硫醚(PPS)。另外，托盤10包括安置成一陣列之安裝部11。磁性記憶體12分別安裝於安裝部11中。
磁性記憶體12之各者係例如一封裝LSI。例如，如圖4中所示，磁性記憶體12包括一磁性記憶體晶片1、覆蓋磁性記憶體晶片1之一封裝(一樹脂等)2及附接至封裝2之接觸件(一球柵陣列等)3。
此處，安裝部11係分別安置於托盤10之主體中之孔。此等孔通過主體。若吾人將磁性記憶體12之各者之寬度表示為tchip，則安裝部之各者(孔之各者)11具有大於tchip之一開口寬度t1及小於tchip之一開口寬度t2。
因此，當磁性記憶體12從開口寬度t1側安裝於安裝部11中時，磁性記憶體12固持於安裝部11中。
應注意，在安裝部11之結構中，開口寬度可自t1連續地變化至t2(如圖2中所示)，或開口寬度可自t1斷續地變化至t2(如圖3中所示)。另外，儘管安裝部11係無底之孔，但其等代替性地可為具有底部之孔。
˙第一實施例
圖5展示根據一第一實施例之一磁性記憶體產品。圖6A、圖6B、圖7A及圖7B係圖5之磁性記憶體產品之橫截面。
此磁性記憶體產品包括其中可安裝磁性記憶體12之一托盤10及夾置托盤10之兩個磁性層13-1及13-2。
托盤10包括例如具有一板形式之一主體及安裝部11，如圖6A、圖6B、圖7A及圖7B中所示。圖6A及圖6B中所示之托盤10與關於圖1 至圖3描述之托盤10相同。
另外，托盤10可具有例如圖7A及圖7B中所示之結構。圖7A及圖7B與圖6A及圖6B之不同之處在於托盤10包括一磁性材料。
在圖7A及圖7B中，托盤10之全部主體可為一磁性材料，或僅托盤10之主體之一表面可為一磁性材料。在後者情況中，托盤10之主體係一樹脂(諸如PS、ABS、PPE及PPS)，且其表面塗佈有一磁性材料。
兩個磁性層13-1及13-2覆蓋托盤10之兩個主表面，托盤10之安裝部(孔)11曝露，藉此用作屏蔽磁性記憶體12使之免受一外部磁場Hext之擾之磁屏蔽層。
例如，在圖6A及圖6B之結構中，來自托盤10之兩個主表面之外部磁場Hext透過兩個磁性層13-1及13-2自托盤10之側表面發出。因此，外部磁場Hext並未對磁性記憶體12施加一不良影響。
另外，與托盤10之主表面之面積相比，托盤10之側表面之面積足夠小。因此，來自托盤10之側表面之外部磁場Hext有限且主要通過兩個磁性層13-1及13-2，且因此避開磁性記憶體12且自托盤10之側表面再次發出。
此外，例如，在圖7A及圖7B之結構中，來自托盤10之兩個主表面之外部磁場Hext通過兩個磁性層13-1及13-2以及托盤10，且自托盤10之主表面再次發出。因此，外部磁場Hext並未對磁性記憶體12施加一不良影響。
另外，來自托盤10之側表面之外部磁場Hext亦通過托盤10及兩個磁性層13-1及13-2，且自托盤10之側表面再次發出。因此，外部磁場Hext並未對磁性記憶體12施加一不良影響。
圖6A及圖6B之屏蔽結構稱為一開環，此係因為磁性記憶體12未由一磁性材料完全包圍(存在一開放空間)。另一方面，圖7A及圖7B之屏蔽結構稱為一閉環，此係因為磁性記憶體12由一磁性材料完全包 圍。
自一磁屏蔽效應之態樣，閉環之屏蔽結構優於開環之屏蔽結構。然而，取決於例如待屏蔽之磁性記憶體12之種類，圖6A及圖6B之屏蔽結構可為足夠的。
例如，如圖4中所示，當磁性記憶體12包括垂直磁化型記憶體單元MC時，磁性記憶體12最有可能受來自托盤10之主表面之外部磁場Hext之影響。因此，有效地屏蔽其等之圖6A及圖6B之屏蔽結構係足夠的。
此處，垂直意謂垂直於磁性記憶體晶片1中之一半導體基板1-1之主表面。
例如，在圖4中，記憶體單元MC包括具有垂直及可變磁化之一儲存層(磁性層)1-2、具有垂直及不變磁化之一參考層(磁性層)1-3及儲存層1-2與參考層1-3之間之一隧道位障層(非磁性絕緣層)1-4。
可變磁化意謂磁化方向在寫入之前或之後可相反地變化，且不變磁化意謂磁化方向在寫入之前或之後不變化。寫入意謂自旋轉移寫入，其中將一自旋植入電流(自旋極化電子)傳遞至記憶體單元MC，藉此將一自旋力矩加諸於儲存層1-2之磁化。
儘管圖4展示其中參考層1-3安置於儲存層1-2上方之一頂部接針類型，然此可由其中參考層1-3安置於儲存層1-2下方之一底部接針類型取代。另外，參考層1-3之磁化係引導至儲存層1-2側，但其代替性地可引導至儲存層1-2之相對側。
鑒於上文，考慮到磁性記憶體之種類、一製造成本等，足以判定是採用圖6A及圖6B之屏蔽結構還是採用圖7A及圖7B之屏蔽結構。
接著，將描述一材料實例。
兩個磁性層13-1及13-2較佳包括具有高磁導率及高飽和磁化之一材料。例如，兩個磁性層13-1及13-2較佳包含Ni、Fe、Co、Ni-Fe合 金、Fe-Co合金、Fe2O4等。另外，若兩個磁性層13-1及13-2包含Fe2O4，則Fe2O4亦可包含Mn、Zn、Ni等。作為兩個磁性層13-1及13-2，可使用42合金、一高導磁合金等。
兩個磁性層13-1及13-2可包括相同材料或可包括彼此不同之材料。
另外，兩個磁性層13-1及13-2之厚度可相同或可彼此不同。磁性層13-1及13-2之各者之厚度可小於托盤10之厚度、可與托盤10之厚度相同或可大於托盤10之厚度。然而，考慮到磁性記憶體產品之大小、成本等，磁性層13-1及13-2之各者之厚度較佳小於托盤10之厚度。
應注意，厚度意謂托盤10及兩個磁性層13-1及13-2堆疊之一方向上之一厚度。
另外，托盤10及兩個磁性層13-1及13-2可由一耦合組件(諸如一帶)牢固地耦合。此外，托盤10與兩個磁性層13-1及13-2之間的一界面區域可包含一黏著片。
如上文描述，根據第一實施例，考慮到托盤10之形狀，可簡單藉由添加具有一板形式之兩個磁性層13-1及13-2而以低成本有效地屏蔽磁性記憶體12使之免受一外部磁場Hext之擾。
因此，自運送至實施可保全磁性記憶體之可靠性。
˙第一實施例之第一修改
圖8展示根據第一實施例之一第一修改之一磁性記憶體產品。圖9及圖10係圖8之磁性記憶體產品之橫截面。
第一修改係關於一種在第一實施例中確實地對準一托盤10及兩個磁性層13-1及13-2之技術。
兩個磁性層13-1及13-2包括用於對準之凸部14，且托盤10包括用於對準之凹部。兩個磁性層13-1及13-2之凸部14裝配至托盤10之凹部中，藉此可準確對準該等磁性層及該托盤。然而，凸部14可提供於托 盤10上，而凸部裝配至其中之凹部提供於兩個磁性層13-1及13-2上。
為使托盤10與兩個磁性層13-1及13-2之間的位置關係將始終不變，其等可由一帶、一黏著片等固定。
其他點與第一實施例中相同。因此，將相同數字給予與第一實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙第一實施例之第二修改
圖11展示根據第一實施例之一第二修改之一磁性記憶體產品。圖12及圖13係圖11之磁性記憶體產品之橫截面。
第二修改係關於一種在第一實施例中保護一托盤10中之磁性記憶體12以防靜電之技術。
兩個磁性層13-1及13-2係導體。因此，例如，當一使用者觸摸兩個磁性層13-1及13-2時，靜電可對磁性記憶體12施加一不良影響。因此，將一絕緣片15安置於托盤10與磁性層13-1之間，且將一絕緣片16經安置於托盤10與磁性層13-2之間。然而，代替絕緣片15及16，可用絕緣層塗佈兩個磁性層13-1及13-2之表面。
為使托盤10、兩個磁性層13-1及13-2與絕緣片15及16之間的位置關係將不會彼此不同，其等可由一帶、一黏著片等固定。
其他點與第一實施例中相同。因此，將相同數字給予與第一實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙第一實施例之第三修改
圖14展示根據第一實施例之一第三修改之一磁性記憶體產品。圖15及圖16係圖14之磁性記憶體產品之橫截面。
第三修改係關於一種在第一實施例中堆疊托盤藉此減少每托盤磁屏蔽層(磁性層)之數目且限制製造成本之增加之技術。
托盤(在本實例中，三個托盤)10a、10b及10c與磁性層(在本實例中，四個磁性層)13-1、13-2、13-3及13-4交替堆疊。托盤10a、10b及 10c之各者與第一實施例之托盤10相同，且磁性層13-1、13-2、13-3及13-4之各者與第一實施例之磁性層13-1及13-2相同。
根據本實例，n(n係大於或等於二之一自然數)個托盤中之磁性記憶體由(n+1)個磁性層屏蔽以免受一外部磁場之擾。此意謂與藉由兩個磁性層屏蔽一托盤中之磁性記憶體之情況中相比，每托盤磁屏蔽層(磁性層)之數目減少。
因此，可屏蔽磁性記憶體使之免受一外部磁場之擾而未增加製造成本。
為使托盤10a、10b及10c與磁性層13-1、13-2、13-3及13-4之間的位置關係將始終不變，其等可由一帶、一黏著片等固定。
其他點與第一實施例中相同。因此，將相同數字給予與第一實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙其他
上述之四個實例(第一實施例及其之第一至第三修改)可彼此組合。
˙第二實施例
一第二實施例係關於一種包覆件。
圖17至圖20展示根據第二實施例之一磁性記憶體產品。圖21係圖17及圖19之一包覆件之一橫截面，且圖22係圖18及圖20之一包覆件之一橫截面。
圖17及圖19之包覆件保護安裝於一托盤10中之磁性記憶體12以防潮濕、靜電、光、實體損害等。
例如，如圖21中所示，一包覆件17從一內表面至一外表面包括一抗靜電層21、一樹脂層22、一金屬層23、一樹脂層24及一絕緣層25之一積層結構(主體)。
抗靜電層21包括例如聚乙烯，樹脂層22及24包括例如聚乙烯樹 脂，金屬層23包括例如鋁，且絕緣層25包括例如尼龍。
此處，包覆件17起初具有一片形式。
例如，如圖17及圖19中所示，在輥壓成一圓筒之形狀之後，藉由熱密封密封包覆件17以覆蓋一磁性記憶體產品20。此時，亦可使用抽出包覆件17中之空氣之真空密封(圖19)。另外，可將一乾燥劑19(諸如矽膠)插入至包覆件17中。
應注意，磁性記憶體產品20係根據第一實施例之具有一磁屏蔽功能之一磁性記憶體產品。
圖18及圖20之包覆件保護安裝於一托盤10中之磁性記憶體12以防潮濕、靜電、光、實體損害等，且屏蔽磁性記憶體12使之免受一外部磁場之擾。
例如，如圖22中所示，一包覆件18從一內表面至一外表面包括一抗靜電層21、一樹脂層22、一磁屏蔽層26、一金屬層23、一樹脂層24及一絕緣層25之一積層結構(主體)。
抗靜電層21、樹脂層22及24、金屬層23及絕緣層25與圖17及圖19之實例中之層相同。另外，磁屏蔽層26包括例如具有高磁導率及高飽和磁化之一磁性材料。磁屏蔽層26之一材料實例與第一實施例中給出之磁性層之材料實例相同。
此處，包覆件18起初亦具有一片形式。
例如，如圖18及圖20中所示，在輥壓成一圓筒之形狀之後，藉由熱密封密封包覆件18以覆蓋一磁性記憶體產品20。此時，亦可使用抽出包覆件17中之空氣之真空密封(圖20)。另外，可將一乾燥劑19(諸如矽膠)插入至包覆件18中。
在本實例中，磁性記憶體產品20可為不具有如圖1至圖3中所示之一磁屏蔽功能之一磁性記憶體產品，或其可為具有根據第一實施例之一磁屏蔽功能之一磁性記憶體產品。
如上文描述，根據第二實施例，具有一磁屏蔽功能之一磁性記憶體產品由一包覆件覆蓋，或一磁性記憶體產品由具有一磁屏蔽功能之一包覆件覆蓋，藉此自運送至實施可保全磁性記憶體之可靠性。
˙第三實施例
一第三實施例係關於一種磁屏蔽盒。
圖23及圖24展示根據第三實施例之一磁性記憶體產品。圖25係圖24之磁性記憶體產品之一橫截面。
一托盤10係不具有關於圖1至圖3描述之一磁屏蔽功能之一托盤。托盤10包含具有一板形式之一主體，及作為安置於主體中之孔之安裝部11。磁性記憶體12分別安裝於安裝部11中。
兩個磁性層27及28係一對，且在一耦合部分A處組合在一起以形成一磁屏蔽盒。
例如，磁性層27包括一凹陷。托盤10安裝於磁性層27之凹陷中。另外，磁性層28亦包括一凹陷。磁性層28用作覆蓋安裝於磁性層27之凹陷中之托盤10之一蓋。
兩個磁性層27及28各自包括耦合部分A處之一凹部及一凸部。兩個磁性層27及28之凸部分別裝配至兩個磁性層27及28之凹部中，藉此強化其等之間的耦合。
另外，兩個磁性層27及28可由一帶進一步固定。
磁性層27及28包括例如具有高磁導率及高飽和磁化之一磁性材料。磁性層27及28之一材料實例與第一實施例中給出之磁性層之材料實例相同。
如上文描述，根據第三實施例，一磁性記憶體產品由一磁屏蔽盒覆蓋，藉此自運送至實施可保全磁性記憶體之可靠性。
˙第三實施例之第一修改
圖26展示根據第三實施例之一第一修改之一磁性記憶體產品。
在第一修改中，兩個磁性層27及28之形狀及耦合其等之一結構不同於第三實施例(圖25)中之形狀及結構。
磁性層27具有包括一凹陷之一桶形式，且磁性層28具有一板形式。托盤10安置於磁性層27之凹陷中。
磁性層28包括一耦合部分A處之一凸部，且磁性層27包括磁性層28之凸部在耦合部分A處裝適配至其中之一凹部。然而，磁性層27可包括一凸部，而磁性層28包括一凹部。
其他點與第三實施例中相同。因此，將相同數字給予與第三實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙第三實施例之第二修改
圖27展示根據第三實施例之一第二修改之一磁性記憶體產品。
如第一修改中，第二修改之特徵為兩個磁性層27及28之形狀及耦合其等之一結構。
磁性層27具有一板形式，且磁性層28具有包括一凹陷之一桶形式。另外，一托盤10安置於磁性層27上。包括凹陷之磁性層28用作一蓋。
磁性層27包括一耦合部分A處之一凸部，且磁性層28包括磁性層27之凸部在耦合部分A處裝配至其中之一凹部。然而，磁性層28可包括一凸部，而磁性層27包括一凹部。
其他點與第三實施例中相同。因此，將相同數字給予與第三實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙第三實施例之第三修改
圖28展示根據第三實施例之一第三修改之一磁性記憶體產品。
在第三修改中，兩個磁性層27及28之形狀及耦合其等之一結構不同於第三實施例(圖25)中之形狀及結構。
兩個磁性層27及28具有如第一實施例中之包括一凹陷之一桶形 式。然而，不同於第一實施例中層之大小，磁性層28之大小係設定為大於磁性層27之大小之一大小。因此，兩個磁性層27及28包括在一耦合部分A處彼此重疊之部分。
兩個磁性層27、28藉此彼此耦合。
應注意，磁性層27之大小可為大於磁性層28之大小之一大小。
其他點與第三實施例中相同。因此，將相同數字給予與第三實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙第一實施例之第四修改
圖29展示根據第三實施例之一第四修改之一磁性記憶體產品。
第四修改係關於一種在第三實施例中保護一托盤10中之磁性記憶體12以防靜電之技術。
兩個磁性層27及28係導體。因此，例如，當一使用者觸摸兩個磁性層27及28時，靜電可對磁性記憶體12施加一不良影響。因此，將一絕緣片15安置於托盤10與磁性層27之間，且將一絕緣片16安置於托盤10與磁性層28之間。然而，代替絕緣片15及16，可用絕緣層塗佈兩個磁性層27及28之表面。
其他點與第三實施例中相同。因此，將相同數字給予與第三實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙第一實施例之第五修改
圖30展示根據第一實施例之一第五修改之一磁性記憶體產品。
第五修改係關於一種在第三實施例中堆疊托盤藉此增加由一磁屏蔽盒屏蔽之磁性記憶體之數目且降低一製造成本之技術。
托盤(在本實例中，三個托盤)10a、10b及10c安置於一磁屏蔽盒中而呈彼此堆疊之狀態。托盤10a、10b及10c之各者例如與關於圖1至圖3描述之托盤10相同。
根據本實例，托盤經容納於一磁屏蔽盒中，藉此可屏蔽磁性記 憶體使之免受一外部磁場之擾而未增加製造成本。
其他點與第三實施例中相同。因此，將相同數字給予與第三實施例中說明之元件相同之元件，且因此省略對其等之一詳細說明。
˙其他
上述之六個實例(第三實施例及其之第一至第五修改)可彼此組合。
˙第四實施例
一第四實施例係關於一種其中包覆根據第三實施例之磁性記憶體產品之包覆件。
圖31及圖32展示根據第四實施例之一磁性記憶體產品。
根據第三實施例之磁性記憶體產品在屏蔽磁性記憶體使之免受一外部磁場之擾時極其有效。然而，僅磁性記憶體產品有時不足以保護磁性記憶體以防潮濕、靜電等。
因此，根據第四實施例之磁性記憶體產品包括包圍作為一磁屏蔽盒之兩個磁性記憶體27及28之一包覆件17。包覆件17與不具有在第二實施例中描述之一磁屏蔽功能之包覆件(圖21)相同。
例如，在輥壓成一圓筒之形狀之後，藉由熱密封密封包覆件17以覆蓋兩個磁性層27及28。此時，亦可使用抽出包覆件17中之空氣之真空密封(圖32)。另外，可將一乾燥劑19(諸如矽膠)插入至包覆件17中。
如上文描述，根據第四實施例，具有一磁屏蔽功能之一磁性記憶體產品進一步由具有一防潮功能、一抗靜電功能等之一包覆件覆蓋，藉此自運送至實施可保全磁性記憶體之可靠性。
(應用實例)
將描述其中在上述之實施例之各者中磁性記憶體係MRAM之一應用實例。
圖33展示一MRAM。
一記憶體單元陣列30包括記憶體單元。一列解碼器31a及一行解碼器31b基於一位址信號Add隨機存取記憶體單元陣列30中之記憶體單元之一者。
一行選擇電路32具有基於來自行解碼器31b之一信號而使記憶體單元陣列30與一感測放大器33彼此電連接之一作用。
一讀/寫控制電路34在讀取時將一讀取電流供應至記憶體單元陣列30中之一選定記憶體單元。感測放大器33偵測讀取電流，藉此判定儲存於該選定記憶體單元中之資料。
另外，讀/寫控制電路34在寫入時將一寫入電流供應至記憶體單元陣列30中之一選定記憶體單元，藉此將資料寫入至該選定記憶體單元。
一控制電路35控制列解碼器31a、行解碼器31b、感測放大器33及讀/寫控制電路34之操作。
圖34至圖36展示MRAM之記憶體單元。圖34係MRAM之記憶體單元之一平面圖，圖35係沿圖34之線XXXV-XXXV取得之一橫截面視圖，且圖36係沿圖34之線XXXVI-XXXVI取得之一橫截面視圖。
在本實例中，MRAM之記憶體單元包括一選擇電晶體(例如，一FET)ST及一磁阻效應元件MTJ。
選擇電晶體ST安置於一半導體基板51中之一作用區域AA中。作用區域AA由半導體基板51中之一元件隔離絕緣層50包圍。在本實例中，元件隔離絕緣層50具有一淺溝槽隔離(STI)結構。
選擇電晶體ST包括半導體基板51中之源極/汲極擴散層57a及57b，及在半導體基板51中形成於其等之間之一閘極絕緣層58及一閘極電極(字線)59。本實例之選擇電晶體ST具有其中閘極電極59埋設於半導體基板51中之一所謂埋設閘極結構。
一層間絕緣層(例如，氧化矽層)52a覆蓋選擇電晶體ST。接觸插頭BEC及SC安置於層間絕緣層52a中。接觸插頭BEC連接至源極/汲極擴散層57a，且接觸插頭SC連接至源極/汲極擴散層57b。接觸插頭BEC及SC包含例如W、Ta、Ru、Ti、TiN及TaN之一者。
磁阻效應元件MTJ安置於接觸插頭BEC上。磁阻效應元件MTJ包括一儲存層53、一非磁性絕緣層54、一參考層55及一帽層56。帽層56包含例如Pt、W、Ta及Ru之一者。
因為磁阻效應，磁阻效應元件MTJ之電阻依據儲存層53與參考層55之相對磁化方向而變化。例如，磁阻效應元件MTJ之電阻在儲存層53與參考層55之磁化方向相同之一平行狀態中為低，且在儲存層53與參考層55之磁化方向相反之一反平行狀態中為高。
儲存層53及參考層55包括例如CoFeB、MgFeO、FeB、其等之積層等。在磁阻元件具有垂直磁化之情況中，儲存層53及參考層55較佳應包括具有一垂直磁各異向性之TbCoFe、其中堆疊Co及Pt之一人工晶格、由Llo正規化之FePt或類似物。在此情況中，CoFeB或FeB可提供為儲存層53與非磁性絕緣層54之間及非磁性絕緣層54與參考層55之間的界面層。
例如，在頂部接針類型及底部接針類型兩者中，儲存層53較佳包含CoFeB或FeB，且參考層55較佳包含CoPt、CoNi或CoPd。
非磁性絕緣層54包括例如MgO或AlO。非磁性絕緣層54可為Al、Si、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Zr、Hf等之氧化物。若使用MgO作為非磁性絕緣層54，則因為電阻限制，其厚度係設定為大約1nm。
一接觸插頭TEC安置於磁阻效應元件MTJ上。接觸插頭TEC包含例如W、Ta、Ru、Ti、TiN及TaN之一者。一層間絕緣層(例如，氧化矽層)52b覆蓋磁阻效應元件MTJ。
一位元線BL1經由接觸插頭TEC連接至磁阻效應元件MTJ。一位元線BL2經由接觸插頭SC連接至源極/汲極擴散層57b。位元線BL2亦用作例如一源極線SL，在讀取時將一接地電位施加至該源極線SL。
圖37展示一非揮發性快取系統之一實例。
MRAM用作一處理器系統之一快取記憶體，藉此處理器系統之功率消耗可降低。
即，MRAM具有無限次重寫、高速讀/寫、大容量等之特性。因此，具有低功率消耗之一處理器系統可藉由用MRAM(其係一非揮發性記憶體)取代一般用作一快取記憶體之一揮發性記憶體(諸如一SRAM及一DRAM)而實現。
一CPU 41控制一SRAM 42、一DRAM 43、一快閃記憶體44、一ROM 45及一MRAM 46。
MRAM 46可用作對SRAM 42、DRAM 43、快閃記憶體44及ROM 45之一替換。因此，可省略SRAM 42、DRAM 43、快閃記憶體44及ROM 45之至少一者。
MRAM 46可用作一非揮發性快取記憶體(例如，一L2快取)。
(總結)
如上文描述，根據第一至第四實施例，有效屏蔽磁性記憶體使之免受一外部磁場之擾而未增加製造成本，且自運送至實施可保全磁性記憶體之可靠性。
雖然已描述特定實施例，但此等實施例僅以實例之方式呈現且並不意欲限制本發明之範疇。實際上，本文中描述之新穎實施例可以多種其他形式具體實施；此外，在不脫離本發明之精神之情況下，可進行呈本文中描述之實施例之形式之各種省略、代替及改變。隨附申請專利範圍及其等之等效物意欲涵蓋如將落於本發明之範疇及精神內之此等形式或修改。
10‧‧‧托盤
11‧‧‧安裝部
12‧‧‧磁性記憶體

Claims (20)

  1. 一種磁屏蔽托盤，其包括：一主體，其具有一板形式且包含一磁性材料；及安裝部，其等作為安置於該主體中之孔，其中該磁性材料曝露於該等孔之一內表面上。
  2. 如請求項1之托盤，其中該主體僅包括該磁性材料。
  3. 如請求項1之托盤，其中該主體包括具有一板形式之一樹脂及覆蓋該樹脂之該磁性材料。
  4. 如請求項1之托盤，其中該等孔通過該主體。
  5. 如請求項4之托盤，其中該等孔之各者具有連續變化之寬度。
  6. 如請求項4之托盤，其中該等孔之各者具有斷續變化之寬度。
  7. 一種磁屏蔽包覆件，其包括：一主體，其具有一片形式且包含一磁性材料，其中該主體包含絕緣層，且該磁性材料安置於該等絕緣層之間。
  8. 如請求項7之包覆件，其中該主體包含鋁層。
  9. 如請求項7之包覆件，其中該等絕緣層係樹脂層。
  10. 一種磁性記憶體產品，其包括： 如請求項1之托盤；及安裝於該等安裝部中之磁性記憶體。
  11. 一種磁性記憶體產品，其包括：一托盤，其包含具有一板形式之一主體及作為安置於該主體中之孔之安裝部；磁性記憶體，其等安裝於該等安裝部中；及請求項7之包覆件，其覆蓋該托盤及該等磁性記憶體。
  12. 一種磁性記憶體產品，其包括：一托盤，其包含具有一板形式之一主體及作為安置於該主體中之孔之安裝部；磁性記憶體，其等安裝於該等安裝部中；及第一及第二磁性層，其等夾置該托盤且覆蓋該等磁性記憶體。
  13. 如請求項12之產品，其中該主體包含一磁性材料。
  14. 如請求項12之產品，其中該等第一及第二磁性層之各者具有一板形式。
  15. 如請求項14之產品，其中該等第一及第二磁性層包括凸部，及該托盤包括該等凸部裝配至其中之凹部。
  16. 如請求項14之產品，其中該托盤包括凸部，及該等第一及第二磁性層包括該等凸部裝配至其中之凹部。
  17. 如請求項12之產品，其進一步包括：一第一絕緣層，其在該托盤與該第一磁性層之間；及一第二絕緣層，其在該托盤與該第二磁性層之間。
  18. 如請求項12之產品，其中該等第一及第二磁性層彼此組合且具有一盒形式。
  19. 如請求項18之產品，其中該第一磁性層包括一凸部，及該第二磁性層包括該凸部裝配至其中之一凹部。
  20. 如請求項18之產品，其進一步包括：一第一絕緣層，其在該托盤與該第一磁性層之間；及一第二絕緣層，其在該托盤與該第二磁性層之間。
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