垂直自旋转移矩MRAM存储器单元制造技术

技术编号:25484313 阅读:54 留言:0更新日期:2020-09-01 23:04
本发明专利技术题为“垂直自旋转移矩MRAM存储器单元”。本发明专利技术公开了一种垂直自旋转移矩MRAM存储器单元,其包括磁隧道结,该磁隧道结包括自由层、钉扎层以及自由层和钉扎层之间的隧道势垒。自由层包括垂直于自由层的平面的可切换磁化方向。邻近磁隧道结提供覆盖层。增加覆盖层的厚度,使得覆盖层用作加热层,这导致写入期间电流密度降低并增加了写入裕量。在一些实施方案中,电阻加热层被添加至存储器单元、邻近覆盖层,以实现较低的电流密度和增加的写入裕量,同时还通过消除散粒噪声来改善读取期间的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
垂直自旋转移矩MRAM存储器单元
技术介绍
存储器广泛用于各种电子设备,诸如蜂窝电话、数字相机、个人数字助理、医疗电子器件、移动计算设备、非移动计算设备和数据服务器。存储器可包括非易失性存储器或易失性存储器。即使当非易失性存储器未连接到电源(例如,电池)时,非易失性存储器也允许存储和保留信息。非易失性存储器的一个示例是磁阻随机存取存储器(MRAM),其使用磁化来表示所存储的数据,这与使用电荷来存储数据的某些其他存储器技术相反。一般来讲,MRAM包括在半导体衬底上形成的大量磁存储器单元,其中每个存储器单元都代表(至少)一个数据位。通过改变存储器单元内的磁性元件的磁化方向将数据位写入存储器单元,并且通过测量存储器单元的电阻来读取位(低电阻通常表示“0”位且高电阻通常表示“1”位)。如本文所用,磁化方向为磁矩取向的方向。尽管MRAM是有前途的技术,但是对于先前的MRAM存储器单元设计的快速写入操作来说,实现高位密度和高耐久性是具有挑战性的。附图说明类似编号的元件是指不同的图中的共同部件。图1是MRAM存储器单元的框图。图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置,包括:/n磁隧道结,所述磁隧道结包括:固定层,所述固定层具有垂直于所述固定层的平面的固定磁化方向;自由层,所述自由层具有能够切换且垂直于所述自由层的平面的磁化方向;和所述固定层与所述自由层之间的隧道势垒;以及/n邻近所述磁隧道结的覆盖层,所述覆盖层包括使得所述覆盖层贡献所述覆盖层的电阻面积乘积和所述隧道势垒的电阻面积乘积的组合的总电阻面积乘积的至少20%的厚度。/n

【技术特征摘要】
20190222 US 16/283,6251.一种装置,包括:
磁隧道结,所述磁隧道结包括:固定层,所述固定层具有垂直于所述固定层的平面的固定磁化方向;自由层,所述自由层具有能够切换且垂直于所述自由层的平面的磁化方向;和所述固定层与所述自由层之间的隧道势垒;以及
邻近所述磁隧道结的覆盖层,所述覆盖层包括使得所述覆盖层贡献所述覆盖层的电阻面积乘积和所述隧道势垒的电阻面积乘积的组合的总电阻面积乘积的至少20%的厚度。


2.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述覆盖层配置为响应于通过所述覆盖层的电流而加热所述磁隧道结。


3.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述覆盖层的电阻面积乘积等于所述隧道势垒的所述电阻面积乘积。


4.根据权利要求1所述的装置,还包括:
电阻加热层,所述电阻加热层配置为响应于通过所述电阻加热层和所述磁隧道结的电流而加热所述磁隧道结。


5.根据权利要求1所述的装置,还包括:
电阻加热层,所述电阻加热层与所述覆盖层分离且邻近所述覆盖层。


6.根据权利要求5所述的装置,其中:
所述电阻加热层是不促进电子隧穿的高电阻层。


7.根据权利要求5所述的装置,其中:
所述电阻加热层具有1-10Ωcm的电阻率。


8.根据权利要求5所述的装置,其中:
所述电阻加热层是半导体薄膜。


9.根据权利要求5所述的装置,其中:
所述电阻加热层包括锗或者是非晶BiGe合金。


10.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述覆盖层和所述隧道势垒是MgO。


11.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述覆盖层和所述隧道势垒具有相同厚度。


12.根据权利要求1所述的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员:G米哈杰罗维克T圣托斯JL李
申请(专利权)人:桑迪士克科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1