| 主权项 |
1.一种磁性记忆胞,其特征为具备: 第1及第2叠层体,包含有依外部磁场而磁化方向会 变化的感磁层,且各自构成为电流在与叠层面垂直 的方向流动,并且配置成该叠层面相互对向;及 环状磁性层,系在该第1叠层体与该第2叠层体之间, 以沿着该叠层面的方向为轴方向般地配置,且沿着 该轴方向由复数个导线所贯穿之构成。 2.如申请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 该第1叠层体系与该环状磁性层一起构成第1磁阻 效应元件, 该第2叠层体系与该环状磁性层一起构成第2磁阻 效应元件。 3.如申请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 该第1及第2叠层体皆与该环状磁性层作电气连接 。 4.如申请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 该复数条导线系在贯穿该环状磁性层的区域相互 平行地延伸。 5.如申请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 该复数条导线系于贯穿该环状磁性层的区域,在通 过该第1叠层体和该第2叠层体之直线的方向相互 相邻地作配列。 6.如申请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 该复数条导线系于贯穿该环状磁性层的区域,在与 通过该第1叠层体和该第2叠层体之直线正交的方 向相互相邻地作配列。 7.如中请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 依流通于该复数条导线双方之电流所产生的磁场, 该第1及第2叠层体中之各感磁层的磁化方向系彼 此朝向反平行地变化,以在该第1及第2叠层体记忆 资讯。 8.如申请专利范围第7项之磁性记忆胞,其中 采用如下任一状态而对应第1及第2状态以在该第1 及第2叠层体记忆资讯; 该第1及第2叠层体中之一对感磁层之一方系磁化 于第1方向且他方系磁化于呈与该第1方向成反平 行之第2方向的第1状态、及 该一对感磁层之一方为磁化于该第2方向且他方为 磁化于该第1方向之第2状态。 9.如申请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 该一对感磁层系各自包含有相互作磁性交换结合 般所构成之第1及第2感磁部份, 该第1感磁部份系构成该环状磁性层之中的一部份 。 10.如申请专利范围第9项之磁性记忆胞,其中 该一对感磁层系各自在该第1感磁部份与该第2感 磁部份之间具有各自使该第1感磁部份与该第2感 磁部份反强磁性结合之第1非磁性导电层。 11.如申请专利范围第9项之磁性记忆胞,其中 该一对第2感磁部份系具有比该一对第1感磁部份 还大的保磁力。 12.如申请专利范围第9项之磁性记忆胞,其中 该第1及第2叠层体系各自包含有; 非磁性层; 第1磁性层,叠层在该非磁性层之一侧且磁化方向 被固定;及 第2磁性层,叠层在与该非磁性层之该第1磁性层的 相反侧,且作为该第2感磁部份而作用,且 依据流动于该第1及第2叠层体的电流以检测资讯 。 13.如申请专利范围第12项之磁性记忆胞,其中 该第1磁性层系具有比该第2磁性层还大的保磁力 。 14.如申请专利范围第12项之磁性记忆胞,其中 在该第1磁性层之该非磁性层的相反侧,配设有与 第1磁性层作交换结合之反强磁性的第3磁性层。 15.如申请专利范围第14项之磁性记忆胞,其中 在该第1磁性层与该第3磁性层之间,从该第1磁性层 侧依序配设第2非磁性导电层及与该第1磁性层作 反强磁性结合之第4磁性层。 16.如申请专利范围第12项之磁性记忆胞,其中 该非磁性层系由可产生隧道效应之绝缘层所成。 17.如申请专利范围第1项之磁性记忆胞,其中 该一对感磁层系构成该环状磁性层之中的一部份 。 18.如申请专利范围第17项之磁性记忆胞,其中 该第1及第2叠层体系各自包含有: 非磁性层; 第1磁性层,叠层在该非磁性层之一侧且磁化方向 被固定;及 该感磁层,叠层在与该非磁性层之该第1磁性层的 相反但叮;且 依据流动于该第1及第2叠层体的电流以检测资讯 。 19.如申请专利范围第18项之磁性记忆胞,其中 在该第1磁性层之该非磁性层的相反侧,依序配设 第2非磁性导电层、和与该第1磁性层作反强磁性 结合之第4磁性层、以及反强磁性的第3磁性层。 20.如申请专利范围第18项之磁性记忆胞,其中 该非磁性层系由可产生隧道效应的绝缘层所成。 21.一种磁性记忆装置,其特征为: 具备第1写入线、和与该第1写入线交叉延伸的第2 写入线、及磁性记忆胞, 该磁性记忆胞系包含有: 第1及第2叠层体,包含有会依外部磁场而变化磁化 方向的感磁层,且各自构成为在与叠层面垂直的方 向通以电流,并配置成彼此的该叠层面系对向;及 环状磁性层,在此等第1叠层体与第2叠层体之间以 沿着该叠层面的方向为轴方向地配置,同时为沿着 该轴方向被该第1及第2写入线所贯通之构成。 22.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 该第1叠层体系与该环状磁性层一起构成第1磁阻 效应元件, 该第2叠层体系与该环状磁性层一起构成第2磁阻 效应元件。 23.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2叠层体皆与该环状磁性层作电气连接 。 24.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 该第1写入线与该第2写入线系在贯通该环状磁性 层的区域相互平行地延伸。 25.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2写入线系在贯通该环状磁性层的区域, 在通过该第1叠层体及该第2叠层体之直线的方向 相互相邻般地作配列。 26.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2写入线系在贯通该环状磁性层的区域, 在与通过该第1叠层体及该第2叠层体之直线正交 的方向相互相邻般地作配列。 27.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 依流通于该第1及第2写入线双方之电流所产生的 磁场,该第1及第2叠层体中之各感磁层的磁化方向 系彼此朝向反平行地变化,以在该磁性记忆胞记忆 资讯。 28.如申请专利范围第27项之磁性记忆装置,其中 采用如下任一状态而对应第1及第2状态以在该磁 性记忆胞记忆资讯; 该第1及第2叠层体中之一对感磁层之一方系磁化 于第1方向且他方系磁化于呈与该第1方向成反平 行之第1方向的第1状态、及 该一对感磁层之一方为磁化于该第2方向且他方为 磁化于该第1方向之第2状态。 29.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 具备有各自与该第1及第2叠层体连接且对各叠层 供给读出电流之一对第1读出线,且 依据流动于该各叠层体之电流以自该磁性记忆胞 读出资讯。 30.如申请专利范围第29项之磁性记忆装置,其中 读出电流系自该一对第1读出线而各自对该各个第 1及第2叠层体供给,依据此一对读出电流値的差分 以自该磁性记忆胞读出资讯。 31.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 该一对感磁层系各自包含相互磁性地交换结合般 所构成之第1及第2感磁部份, 该第1感磁部份系构成该环状磁性层之中的一部份 。 32.如申请专利范围第31项之磁性记忆装置,其中 该一对感磁层系各自在该第1感磁部份与该第2感 磁部份之间具有使该第1感磁部份与该第2感磁部 份各自反强磁性结合之第1非磁性导电层。 33.如申请专利范围第31项之磁性记忆装置,其中 该一对第2感磁部份系具有比该第1感磁部份还大 的保磁力。 34.如申请专利范围第31项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2叠层体系各自具有: 非磁性层; 第1磁性层,叠层在该非磁性层之一侧且磁化方向 被固定;及 第2磁性层,叠层在与该非磁性层之该第1磁性层的 相反侧,且作为该第2感磁部份来作用;且 依据流动于该第1及第2叠层体的电流而检测资讯 。 35.如申请专利范围第34项之磁性记忆装置,其中 该第1磁性层系具有比该第2磁性层还大的保磁力 。 36.如申请专利范围第34项之磁性记忆装置,其中 在该第1磁性层之该非磁性层的相反侧,配设有与 第1磁性层作交换结合之反强磁性的第3磁性层。 37.如申请专利范围第34项之磁性记忆装置,其中 在第1磁性层和第3磁性层之间,从该第1磁性层之侧 依序配设第2非磁性导电层、及与该第1磁性层作 反强磁性结合之第4磁性层。 38.如申请专利范围第34项之磁性记忆装置,其中 该非磁性层系由可产生隧道效应之绝缘层所成。 39.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 该一对感磁层系构成该环状磁性层之中的一部份 。 40.如申请专利范围第39项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2叠层体系各自包含有: 非磁性层; 第1磁性层叠层在该非磁性层之一侧且磁化方向被 固定;及 该感磁层,叠层在与该非磁性层之该第1磁性层的 相反侧;且 依据流动于该第1及第2叠层体之电流而检测资讯 。 41.如申请专利范围第40项之磁性记忆装置,其中 在该第1磁性层之该非磁性层的相反侧,依序配设 有第2非磁性导电层、和与该第1磁性层作反强磁 性结合之第4磁性层、以及反强磁性的第3磁性层 。 42.如申请专利范围第40项之磁性记忆装置,其中 该非磁性层系由可产生隧道效应之绝缘层所成。 43.如申请专利范围第29项之磁性记忆装置,其中具 备有: 第1及第2整流元件,各自设置在供给到该第1及第2 叠层体之读出电流的各电流路径上之,该一对第1 读出线与该第1及第2叠层体之间;及 第2读出线,将流过该第1及第2叠层体之读出电流导 引至接地。 44.如申请专利范围第43项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2整流元件系肖特基二极体、PN接合型二 极体、双极电晶体、或MOS(金属氧化物半导体)电 晶体当中任一个。 45.如申请专利范围第21项之磁性记忆装置,其中 在设置有第1及第2整流元件的基体之上,依序配设 该第2叠层体、和该环状磁性层、及该第1叠层体, 而该第1及第2整流元件与该第1及第2叠层体系各自 电气连接。 46.如申请专利范围第45项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2整流元件系双极电晶体,此双极电晶体 之射极与该第1及第2叠层体系各自电气连接。 47.如中请专利范围第45项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2整流元件系MOS(金属氧化物半导体)电晶 体,此MOS电晶体之源极与该第1及第2叠层体系各自 电气连接。 48.如申请专利范围第45项之磁性记忆装置,其中 该第1及第2整流元件系肖特基二极体,从该第1及第 2叠层体之侧系依序有导电层和磊晶层,在此等导 电层与磊晶层之间系形成肖特基障壁。 49.一种磁性记忆装置之制造方法,该磁性记忆装置 具备有:第1写入线;与该第1写入线交叉延伸的第2 写入线;及具有包含依外部磁场而变化磁化方向的 感磁层之第1及第2叠层体的磁性记忆胞,该制造方 法之特征为包含: 在设置有第1及第2整流元件的基体之上,形成成为 该第2叠层体的一部份之第2叠层部份,再将该第2整 流元件与该第2叠层体作电气连接之工程; 至少覆盖该叠层部份般地形成下部磁性层,以结束 该第2叠层体之成形的工程; 在该下部磁性层之上,经由第1绝缘膜以形成该第1 写入线的工程; 在该第1写入线之上,经由第2绝缘膜以包含该第1及 第2写入线相互平行地延伸的部份般地形成该第2 写入线之工程; 藉由将该第2写入线、该第2绝绿膜、及该第1写入 线依序蚀刻而图案化,以形成包含有该第1及第2写 入线为挟住该第2绝缘膜而相互平行延伸的部份之 叠层图案的叠层图案形成工程; 藉由将该叠层图案以经由第3绝缘膜而包围般地设 置上部磁性层,以形成环状磁性层之工程; 藉由在该环状磁性层之上的与该第2叠层体对应之 位置设置第1叠层部份,以形成第1叠层体且形成具 有该第1及第2叠层体的磁性记忆胞之工程; 将该第1叠层体和该第1整流元件作电气连接之工 程。 50.如申请专利范围第49项之磁性记忆装置之制造 方法,其中 于该叠层图案形成工程中,将该第2写入线作为遮 罩以选择性蚀刻该第2绝缘膜及该第1写入线,藉此 使该叠层图案自我整合地形成。 图式简单说明: 第1图系表示本发明之第1实施形态相关的磁性记 忆装置之全体构成的方块图。 第2图系表示第1图所示之磁性记忆装置的写入线 之构成的平面图。 第3图系表示第1图所示之磁性记忆装置之记忆胞 群的要部构成之部份平面图。 第4图系表示第1图所示之磁性记忆装置之记忆胞 群的要部构成之要部斜视图。 第5图系表示沿着第3图所示之记忆胞之Ⅴ-Ⅴ线的 切断面之构成剖面图。 第6图系表示第1图所示之磁性记忆装置之记忆胞 群的要部构成之其他部份平面图。 第7图系表示沿着第6图所示之记忆胞的Ⅶ-Ⅶ线切 断面的构成之剖面图。 第8图系表示第1图所示之磁性记忆装置的电路构 成之电路图。 第9A图及第9B图系表示第5图所示之记忆胞的断面 构成的写入电流方向与回流磁场方向(磁化方向) 间关系之说明图。 第l0A图及第10B图系第8图所示之电路构成的部份放 大图。 第11图系表示第1图所示之磁性记忆装置之制造方 法的一工程之放大剖面图。 第12图系表示继第11图之后的一工程之放大剖面图 。 第13图系表示继第12图之后的一工程之放大剖面图 。 第14图系表示继第13图之后的一工程之放大剖面图 。 第15图系表示继第14图之后的一工程之放大剖面图 。 第16图系表示继第15图之后的一工程之放大剖面图 。 第17图系表示继第16图之后的一工程之放大剖面图 。 第18图系表示继第17图之后的一工程之放大剖面图 。 第19图系表示继第18图之后的一工程之放大剖面图 。 第20图系表示继第19图之后的一工程之放大剖面图 。 第21图系表示继第20图之后的一工程之放大剖面图 。 第22图系表示继第21图之后的一工程之放大剖面图 。 第23图系表示继第22图之后的一工程之放大剖面图 。 第24图系表示继第23图之后的一工程之放大剖面图 。 第25图系表示继第24图之后的一工程之放大剖面图 。 第26图系表示继第25图之后的一工程之放大剖面图 。 第27图系表示继第26图之后的一工程之放大剖面图 。 第28图系表示继第27图之后的一工程之放大剖面图 。 第29图系表示继第28图之后的一工程之放大剖面图 。 第30图系表示继第29图之后的一工程之放大剖面图 。 第31图系本发明之第2实施形态相关的磁性记忆装 置中之磁性记忆胞的剖面图。 第32图系表示第31图所示之磁性记忆装置的记忆胞 群中之要部构成的要部斜视图。 第33图系表示第31图所示之磁性记忆装置的记忆胞 群中之要部构成的部份平面图。第34图系表示沿 着第33图所示。之记忆胞的ⅩⅩⅩⅣ一ⅩⅩⅩⅣ 线切断面的构成之剖面图。 第35A图及第35B图系表示第31图所示之记忆胞的断 面构成的写入电流方向与回流磁场方向(磁化方向 )间关系之说明图。 第36A图及第36B图系表示本发明之第3及第4实施形 态相关的磁性记忆装置中之要部构成的剖面图。 第37A图及第37B图系表示本发明之第1及第2实施形 态相关之磁性记忆装置中之变形例(变形例1、2)的 要部构成之剖面图。 第38A图及第38B图系表示本发明之第3及第4实施形 态相关的磁性记忆装置中之变形例(变形例3、4)的 要部构成之剖面图。 第39A图及第39B图系表示本发明第3及第4实施形态 相关之磁性记忆装置中之其他变形例(变形例5、6) 的要部构成之剖面图。 第40A图及第40B图系表示本发明第1及第2实施形态 相关之磁性记忆装置中之其他变形例(变形例7、8) 的要部构成之剖面图。 第41图系表示第8图所示之电路构成的整流元件之 变形例的部份放大图。 第42图系表示第41图所示之整流元件的变形例中之 断面构成的部份剖面图。 第43图系表示第41图所示之整流元件的变形例中之 全体电路构成的电路图。 第44图系表示第8图所示之电路构成的整流元件之 其他变形例之部份放大图 第45图系表示第44图所示之整流元件的其他变形例 之全体电路构成之电路图。 第46图系表示作为对应第8图所示之电路构成的比 较例之电路构成的电路图。 第47图系用以说明对应第38A图及第38B图所示之电 路构成的磁性记忆装置之要部构成的剖面图。 第48图系用以说明作为习知例之磁性记忆装置的 构成之平面图。 第49图系用以说明作为习知例之磁性记忆装置的 要部构成之剖面图。 |
