三维磁存储器制造技术

一种磁存储器，包括：　　　　第一存储堆叠，包括限定第一平面的第一数据存储层；　　　　第二存储堆叠，接近所述第一存储堆叠，其中所述第二存储堆叠包括限定平行于所述第一平面的第二平面的第二数据存储层；　　　　多个写元件，接近所述第一数据存储层，其中所述写元件用于施加磁场到所述第一数据存储层，从而在所述第一数据存储层中产生多个磁畴，代表所述第一数据存储层中的多个位；及　　　　控制系统，用于加热所述第二数据存储层，使得来自所述第一数据存储层中的磁畴的磁场在所述第二数据存储层中印磁畴，从而从所述第一数据存储层拷贝位到所述第二数据存储层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储器领域，具体而言，涉及包括数据存储层堆叠的三维磁 存储器。更具体而言，该三维一磁存储器允许位在数据存储层之间的转移。
技术介绍
固态存储器是使用非移动部件的非易失性存储介质。固态存储器的一些示例为闪存和MRAM U兹电阻随机存取存储器)。固态存储器与传统盘驱动 器相比提供的优点在于到达和来自固态存储器的数据传送与机电盘驱动器 可能达到的速度相比以高得多的速率进行。由于没有移动部件，固态存储器 还可具有更长的工作寿命且还可以更耐用。传统固态存储器的一个问题是存 储容量远小于机电盘驱动器能够达到的容量。例如，普通闪存能够存储约1 千兆字节(GB)，而普通硬盘驱动器能存储高达100GB或更多。固态存储器 每兆字节的成本高于机电盘驱动器。固态存储器的大小由最小特征尺寸(F)决定。固态磁存储器的一个问 题(相对闪存而言)是存储器的单元密度。由于来自电流线的磁场通常4F 距离范围上延伸的性质，常见的固态磁存储器具有与闪存相比较大的单元尺 寸。例如，MRAM可具有32FZ的单元尺寸，而闪存可具有4 F2的单元尺寸。 固态磁存储器的较大单元尺寸不幸地涉及减小的单元密度。因此，需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁存储器，包括：第一存储堆叠，包括限定第一平面的第一数据存储层；第二存储堆叠，接近所述第一存储堆叠，其中所述第二存储堆叠包括限定平行于所述第一平面的第二平面的第二数据存储层；多个写元件，接近所述第一数据存储层，其中所述写元件用于施加磁场到所述第一数据存储层，从而在所述第一数据存储层中产生多个磁畴，代表所述第一数据存储层中的多个位；及控制系统，用于加热所述第二数据存储层，使得来自所述第一数据存储层中的磁畴的磁场在所述第二数据存储层中印磁畴，从而从所述第一数据存储层拷贝位到所述第二数据存储层。

【技术特征摘要】
1.一种磁存储器，包括第一存储堆叠，包括限定第一平面的第一数据存储层；第二存储堆叠，接近所述第一存储堆叠，其中所述第二存储堆叠包括限定平行于所述第一平面的第二平面的第二数据存储层；多个写元件，接近所述第一数据存储层，其中所述写元件用于施加磁场到所述第一数据存储层，从而在所述第一数据存储层中产生多个磁畴，代表所述第一数据存储层中的多个位；及控制系统，用于加热所述第二数据存储层，使得来自所述第一数据存储层中的磁畴的磁场在所述第二数据存储层中印磁畴，从而从所述第一数据存储层拷贝位到所述第二数据存储层。2. 如权利要求1的磁存储器，还包括第三存储堆叠，接近所述第二存储堆叠，其中所述第三存储堆叠包括限定平行于所述第一平面和所述第二平面的第三平面的第三数据存储层；其中所述控制系统还用于加热所述第三数据存储层，使得来自所述第二 数据存储层中的磁畴的磁场在所述第三数据存储层中印磁畴，从而从所述第 二数据存储层拷贝位到所述第三数据存储层。3. 如权利要求2的磁存储器，其中所述控制系统还用于加热所述第 一数据存储层，从而擦除所述第一 数据存储层中存储的磁畴；且其中所述写元件还用于施加磁场到所述第一数据存储层，从而在所述第 一数据存储层中产生另外多个磁畴，代表所述第 一数据存储层中的另外多个 位。4. 如权利要求2的磁存储器，其中所述控制系统还用于加热所述第二 数据存储层，使得来自所述第三数据存储层中的磁畴的磁场在所述第二数据 存储层中印磁畴，从而从所述第三数据存储层拷贝位到所述第二数据存储 层。5. 如权利要求4的磁存储器，其中所述控制系统还用于加热所述第一 数据存储层,使得来自所述第二数据存储层中的磁畴的磁场在所述第一数据 存储层中印磁畴，从而从所述第二数据存储层拷贝位到所述第一数据存储层。6. 如权利要求l的磁存储器，还包括多个读元件，接近所述第一数据存储层，其中所述读元件用于检测来自 所述第 一数据存储层中的磁畴的磁场，从而从所述第一数据存储层读出位。7. 如权利要求6的磁存储器，还包括溢出存储系统，用于临时存储从所述第 一数据存储层读出的位。8. 如权利要求l的磁存储器，其中所述第一数据存储层被构图成条带，其中所述条带的位置与所述第一数 据存储层中的磁畴对应；且所述第二数据存储层被构图成条带，其中所述条带的位置与所述第二数 据存储层中的磁畴对应，且其中所述第二数据存储层的条带基本垂直于所述 第一数据存储层的条带。9. 如权利要求8的磁存储器，其中所述第一数据存储层的条带和所述 第二数据存储层的条带的宽度与磁畴的所需大小对应。10. 如权利要求l的磁存储器，其中所述第一存储堆叠还包括绝缘层，其用于使所述第一数据存储层的加热 与所述第二数据存储层隔离。11. 如权利要求l的磁存储器，其中所述第一存储堆叠还包括第一加热层，其用于加热所述第一数据存储 层，其中所述第一加热层包括交叉的导体，其中所述交叉的导体的交叉点与 所述第 一数据存储层中的磁畴的位置对应。12. 如权利要求11的磁存储器，其中与所述交叉的导体在所述交叉点 之间的宽度相比，所述交叉的导体在所述交叉点处的宽度较窄。13. —种操作磁存储器的方法，所述磁存储器包括第一存储堆叠，包 括限定第一平面的第一数据存储层；及第二存储堆叠，接近所述第一存储堆 叠，其中所述第二存储堆叠包括限定平行于所述第一平面的第二平面的第二 数据存储层，所述方法包括施加磁场到所述第一数据存储层，从而在所述第一数据存储层中产生多 个磁畴，代表所述第一数据存储层中的多个位；及加热所述第二数据存储层，使得来自所述第一数据存储层中的磁畴的磁 场在所述第二数据存储层中印磁畴，从而从所述第一数据存储层拷贝位到所述第二数据存储层。14. 如权利要求13的方法，其中所述磁存储器还包括第三存储堆叠， 接近所述第二存储堆叠，其中所述第三存储堆叠包括限定平行于所述第一平 面和所述第二平面的第三平面的第三数据存储层，所述方法还包括加热所述第三数据存储层，使得来自所述第二数据存储层中的磁畴的磁 场在所述第三数据存储层中印磁畴，从而从所述第二数据存储层拷贝位到所 述第三数据存储层。15. 如权利要求14的方法，还包括加热所述第一数据存储层，从而擦除所述第一数据存储层中存储的磁 畴；及施加^f兹场到所述第 一数据存储层，从而在所述第 一数据存储层中产生另 外多个磁畴，代表所述第 一数据存储层中的另外多个位。16. 如权利要求14的方法，还包括加热所述第二数据存储层，使得来自所述第三数据存储层中的磁畴的磁 场在所述第二数据存储层中印; 兹畴，从而从所述第三数据存储层拷贝位到所 述第二数据存储层。17. 如权利要求16的方法，还包括加热所述第 一数据存储层，使得来自所述第二数据存储层中的磁畴的磁 场在所述第一数据存储层中印磁畴，从而从所述第二数据存储层拷贝位到所 述第一数据存储层。18. 如权利要求13的方法，还包括检测来自所述第一数据存储层中的磁畴的磁场，从而从所述第一数据存 储层读出位。19. 如权利要求18的方法，还包括在溢出存储系统中临时存储从所述第 一数据存储层读出的位。20. —种磁存储器，包括 第一数据存储层，限定第一平面；及第二数据存储层，接近所述第 一数据存储层且限定平行于所述第 一平面 的第二平面；用于施加磁场到所述第一数据存储层的装置，从而写一页的位到所述第 一数据存储层，其中由所施加的磁场形成的所述第 一数据存储层中的磁化区域代表该页的位；及用于允许来自所述第一数据存储层中代表该页的位的所述磁化区域的 磁场在所述第二数据存储层中产生对应的磁化区域的装置，其中所述第二数据存储层中的磁化区域代表从所述第 一数据存储层拷 贝到所述第二数据存储层的该页的位。21. 如权利要求20的磁存储器，其中所述用于允许来自所述第一数据存储层中代表该页的位的所述磁化区域的磁场在所述第二数据存储层中产 生对应的磁化区域的装置包括用于加热所述第二数据存储层从而降低所述 第二数据存储层的矫顽力的装置。22. 如权利要求20的磁存储器，还包括用于擦除所述第一数据存储层中存储的磁化区域的装置；及 用于施加磁场到所述第一数据存储层从而在所述第一数据存储层中产 生代表所述第 一数据存储层中的另外多个位的另外多个磁化区域的装置。23. 如权利要求22的磁存储器，其中所述用于擦除的装置包括用于加 热所述第一数据存储层高于其居里温度的装置。24. 如权利要求20的磁存储器，还包括用于允许来自所述第二数据存储层中代表该页的位的所述磁化区域的 磁场在所述第 一数据存储层中产生对应的磁化区域的装置，其中所述第 一数 据存储层中的磁化区域代表从所述第二数据存储层拷贝到所述第 一数据存 储层的该页的位。25. 如权利要求20的磁存储器,还包括用于4企测来自所述第一数据存储层中的石兹化区域的磁场从而从所述第 一数据存储层读出该页的位的装置。26. 如权利要求25的磁存储器，还包括用于临时存储从所述第 一数据存储层读出的该页的位的装置。27. —种三维固态磁存储器，包括第一存储堆叠，包括限定第一X-Y平面的第一数据存储层，其中该第一 数据存储层存储X-Y位图案，所述X-Y位图案包括具有可辨识的磁化的位；第二存储堆叠，接近所述第一存储堆叠，其中所述第二存储堆叠包括限 定平行于所述第一X-Y平面的第二 X-Y平面的第二数据存储层；及控制系统，用于通过使所述第 一数据存储层中的所述X-Y位图案中的位 的磁化在所述第二数据存储层中复制所述X-Y位图案，来控制所述X-Y位 图案沿z方向从所述第一数据存储层到所述第二数据存储层的转移。28. 如权利要求27的三维固态磁存储器，还包括 第一中间堆叠，在所述第一存储堆叠和所述第二存储堆叠之间，其中所述第一中间堆叠包括限定平行于所述第一 X-Y平面和所述第二 X-Y平面的 第三X-Y平面的第一中间存储层，其中所述控制系统还用于通过使所述第一数据存储层中的所述X-Y位 图案中的位的磁化在所述第一中间存储层中复制所述X-Y位图案，且使所述 第一中间存储层中的所述X-Y位图案中的位的磁化在所述第二数据存储层 中复制所述X-Y位图案，来控制所述X-Y位图案沿Z方向从所述第一数据 存储层到所述第二数据存储层的转移。29. 如权利要求27的三维固态磁存储器，还包括 第三存储堆叠，接近所述第二存储堆叠，其中所述第三存储堆叠包括限定平行于所述第一X-Y平面和所述第二X-Y平面的第三X-Y平面的第三数 据存储层，其中所述控制系统还用于通过使所述第二数据存储层中的所述X-Y位 图案中的位的磁化在所述第三数据存储层中复制所述X-Y位图案，来控制所 述X-Y位图案沿Z方向从所述第二数据存储层到所述第三数据存储层的转 移。30. 如权利要求29的三维固态磁存储器，还包括 第二中间堆叠，在所述第二存储堆叠和所述第三存储堆叠之间，其中所述第二中间堆叠包括限定平行于所述第三X-Y平面的第四X-Y平面的第二 中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：小罗伯特·E·方塔纳，安德烈亚斯·莫瑟，哈尔·J·罗森，布鲁斯·D·特里斯，曾庆骅，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL