磁存储器件制造技术

一种磁存储器件包括在第一方向上延伸的导电线以及在导电线的顶表面上在第一方向上延伸的磁轨线。导电线可以包括在第二方向上具有第一宽度的第一区域以及在第二方向上具有第二宽度的第二区域。第一方向和第二方向平行于导电线的顶表面并且彼此垂直。第二宽度可以大于第一宽度。磁轨线包括在导电线的第一区域上在第一方向上排列的第一畴以及在导电线的第二区域上在第一方向上排列的第二畴。每个第二畴的尺寸可以小于每个第一畴的尺寸。二畴的尺寸可以小于每个第一畴的尺寸。二畴的尺寸可以小于每个第一畴的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
磁存储器件


[0001]本公开涉及磁存储器件，更具体地，涉及利用磁畴壁移动现象的磁存储器件。

技术介绍

[0002]对高速低电压存储器件的需求日益增加，部分是为了实现以存储器件作为部件的高速低功率电子装置。已经研究了磁存储器件作为满足这些需求的潜在存储器件。一些磁存储器件由于其高速操作特性和/或非易失性特性而被认为是可能的下一代存储器件。例如，目前正在研究和开发利用磁性材料的磁畴壁的移动现象的新型磁存储器件。

技术实现思路

[0003]本专利技术构思的一些方面可以提供能够控制磁轨线中的畴壁移动速度的磁存储器件。
[0004]本专利技术构思的一些方面还可以提供能够控制磁轨线中的畴宽度的磁存储器件。
[0005]在一些方面，磁存储器件可以包括在第一方向上延伸的导电线以及在导电线的顶表面上在第一方向上延伸的磁轨线。导电线可以包括在第二方向上具有第一宽度的第一区域以及在第二方向上具有第二宽度的第二区域。第一方向和第二方向可以平行于导电线的顶表面并且可以彼此垂直。第二宽度可以大于第一宽度。磁轨线可以包括在导电线的第一区域上在第一方向上排列的第一畴以及在导电线的第二区域上在第一方向上排列的第二畴。每个第二畴的尺寸可以小于每个第一畴的尺寸。
[0006]在一些方面，磁存储器件可以包括导电线和沿导电线的一个表面延伸的磁轨线。导电线可以包括在平行于导电线的所述一个表面并且垂直于磁轨线和导电线的延伸方向的方向上具有第一宽度的第一区域和在所述方向上具有不同于第一宽度的第二宽度的第二区域。磁轨线可以包括与导电线的第一区域相邻的第一畴以及与导电线的第二区域相邻的第二畴。每个第一畴的尺寸可以不同于每个第二畴的尺寸。
附图说明
[0007]图1是示意性地示出根据专利技术构思的一些实施方式的磁存储器件的透视图。
[0008]图2是示出图1的磁轨线和导电线的平面图。
[0009]图3是示出图1的导电线的平面图。
[0010]图4是示出图1的磁轨线和导电线的侧视图。
[0011]图5A至图5D是示出图1的磁存储器件的一部分的平面图，以示出图1的磁轨线中畴壁的移动速度的变化和畴尺寸的变化。
[0012]图6至图8是示出根据专利技术构思的一些实施方式的磁存储器件的侧视图。
[0013]图9和图10是示出根据专利技术构思的一些实施方式的磁存储器件的透视图。
具体实施方式
[0014]现在将参考附图更全面地描述专利技术构思的一些示例实施方式。
[0015]图1是示意性地示出根据专利技术构思的一些实施方式的磁存储器件的透视图。图2是示出图1的磁轨线和导电线的平面图，图3是示出图1的导电线的平面图。图4是示出图1的磁轨线和导电线的侧视图。
[0016]参考图1，磁存储器件可以包括导电线CL、在导电线CL上的磁轨线MTL、在磁轨线MTL上的读/写单元200和连接到读/写单元200的上导电线250。
[0017]磁轨线MTL可以在导电线CL的顶表面CL_U上，导电线CL和磁轨线MTL可以在平行于导电线CL的顶表面CL_U的第一方向D1上在长度方面延伸。读/写单元200可以邻近磁轨线MTL的一部分，并且磁轨线MTL可以在读/写单元200和导电线CL之间。读/写单元200可以在磁轨线MTL和上导电线250之间，并且可以电连接到上导电线250。例如，上导电线250可以在磁轨线MTL上以与磁轨线MTL交叉，并且读/写单元200可以在磁轨线MTL和上导电线250的交叉点处。
[0018]参考图1至图4，导电线CL可以配置为通过其中流动的电流产生自旋轨道扭矩。导电线CL可以包括能够通过在导电线CL中在与第一方向D1平行或反平行的方向上流动的电流产生自旋霍尔效应或拉什巴(Rashba)效应的材料。导电线CL可以包括具有30或更大的原子序数的重金属，并且可以包括例如铱(Ir)、钌(Ru)、钽(Ta)、铂(Pt)、钯(Pd)、铋(Bi)、钛(Ti)、钨(W)、β
‑
钽(β
‑
Ta)或β
‑
钨(β
‑
W)中的至少一种。
[0019]导电线CL可以在平行于导电线CL的顶表面CL_U且垂直于第一方向D1的第二方向D2上具有宽度W1和W2。导电线CL可以包括在第二方向D2上具有第一宽度W1的第一区域CLa以及在第二方向D2上具有第二宽度W2的第二区域CLb。第一宽度W1可以不同于第二宽度W2。第二宽度W2可以大于第一宽度W1。导电线CL可以在垂直于导电线CL的顶表面CL_U的第三方向D3上具有厚度Tc。导电线CL的第一区域CLa的厚度Tc可以基本上等于导电线CL的第二区域CLb的厚度Tc。在一些实施方式中，沿着导电线CL在第一方向D1上的长度，导电线CL可以在第三方向D3上具有基本均匀的厚度。
[0020]磁轨线MTL可以包括在第一方向D1上排列的多个畴Da和Db以及在多个畴Da和Db之间的畴壁DWa和DWb。多个畴Da和Db中的每个可以是磁轨线MTL的其中一个或多个磁矩在某一方向上排列的区域，畴壁DWa和DWb中的每个可以是其中磁矩的方向在多个畴Da和Db中的相邻两个畴之间改变的区域。畴Da和Db以及畴壁DWa和DWb可以在第一方向D1上交替地排列。
[0021]多个畴Da和Db可以包括在导电线CL的第一区域CLa上在第一方向D1上排列的第一畴Da以及在导电线CL的第二区域CLb上在第一方向D1上排列的第二畴Db。第一畴Da的尺寸和/或大小可以不同于第二畴Db的尺寸和/或大小。每个第二畴Db的尺寸可以小于每个第一畴Da的尺寸。例如，如图2所示，每个第一畴Da可以在第一方向D1上具有第一畴宽度WD1，每个第二畴Db可以在第一方向D1上具有第二畴宽度WD2。第一畴宽度WD1可以不同于第二畴宽度WD2。第二畴宽度WD2可以小于第一畴宽度WD1。在一些实施方式中，第一畴Da和第二畴Db可以在至少一个方向上具有基本一致的大小(例如，在第二方向D2上的长度，在第三方向D3上的厚度)。
[0022]磁轨线MTL中的第一畴Da的密度可以不同于磁轨线MTL中的第二畴Db的密度。这
里，术语“密度”可以定义为磁轨线MTL的单位区域(例如单位长度)中存在的畴的数量。磁轨线MTL中的第二畴Db的密度可以大于磁轨线MTL中的第一畴Da的密度。换句话说，在磁轨线MTL中，第二畴Db可以比第一畴Da被压缩得多。
[0023]畴壁DWa和DWb可以包括在导电线CL的第一区域CLa上的第一畴Da之间的第一畴壁DWa以及在导电线CL的第二区域CLb上的第二畴Db之间的第二畴壁DWb。在磁轨线MTL中，第一畴壁DWa的移动速度可以不同于第二畴壁DWb的移动速度。
[0024]导电线CL的第二区域CLb的第二宽度W2可以大于导电线CL的第一区域CLa的第一宽度W1，在这种情况下，当电流在导电线CL中流动时，导电线CL的第二区域CLb中的电流密度可以小于导电线CL的第一区域CLa中的电流密度。畴壁DWa和DWb在磁轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁存储器件，包括：在第一方向上延伸的导电线；以及沿着所述导电线的顶表面在所述第一方向上延伸的磁轨线，其中所述导电线包括：在第二方向上具有第一宽度的第一区域；以及在所述第二方向上具有第二宽度的第二区域，所述第一方向和所述第二方向平行于所述导电线的所述顶表面并且彼此垂直，所述第二宽度大于所述第一宽度，其中所述磁轨线包括：在所述导电线的所述第一区域上在所述第一方向上排列的第一畴；以及在所述导电线的所述第二区域上在所述第一方向上排列的第二畴，以及其中每个所述第二畴的尺寸小于每个所述第一畴的尺寸。2.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中每个所述第一畴在所述第一方向上具有第一畴宽度，其中每个所述第二畴在所述第一方向上具有第二畴宽度，以及其中所述第二畴宽度小于所述第一畴宽度。3.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述磁轨线包括：在所述第一畴之间的第一畴壁；以及在所述第二畴之间的第二畴壁，以及其中，当电流在所述导电线中流动时，所述第二畴壁的移动速度小于所述第一畴壁的移动速度。4.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中所述磁轨线中的所述第二畴的密度大于所述磁轨线中的所述第一畴的密度。5.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中所述导电线被配置为通过在其中流动的电流产生自旋轨道扭矩。6.根据权利要求1所述的磁存储器件，进一步包括：在所述磁轨线上的读/写单元，其中所述读/写单元在所述第一畴上。7.根据权利要求6所述的磁存储器件，其中所述磁轨线位于所述导电线和所述读/写单元之间，以及其中所述读/写单元与所述导电线的所述第一区域垂直重叠。8.根据权利要求6所述的磁存储器件，其中所述读/写单元包括隧道磁阻传感器或巨磁阻传感器。9.根据权利要求6所述的磁存储器件，其中所述读/写单元包括：在所述磁轨线上的磁性图案；以及在所述磁轨线和所述磁性图案之间的非磁性图案。10.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中所述导电线在垂直于所述导电线的所述顶表面的第三方向上具有厚度，以及其中所述导电线的所述第一区域的厚度基本上等于所述导电线的所述第二区域的厚度。11.一种磁存储器件，包括：导电线；以及沿着所述导电线的一个表面延伸的磁轨线，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：马克斯普朗克科学促进协会，
类型：发明
国别省市：