发明名称 磁阻元件及其用作记忆体单胞配置中之记忆体元件
摘要 一种磁阻元件,其具有一第一铁磁层元件(ll),一非磁层元件(13),以及一第二铁磁层元件(12)。这些元件配置成使非磁层元件(13)配置于第一铁磁层元件(ll)与第二铁磁层元件(12)之间。仳第一铁磁层元件(1l)与第二铁磁层元件(12)在基本上具有相同的材料。但此二个铁磁层元件在与此种至非磁层元件(13)之界面成平行的横截面中是不同的:它们至少在一维(Dimension)中具有不同的大小。此磁阻元件不但适合作为感测元件,而且适合作为记忆体单胞配置之记忆元件。
申请公布号 TW455880 申请公布日期 2001.09.21
申请号 TW088113563 申请日期 1999.08.09
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 西富莱德舒瓦兹
分类号 G11C5/00;G11C11/15 主分类号 G11C5/00
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种磁阻元件,其特征为, -其中设有一第一铁磁层元件(11),一非磁层元件(13) ,以及一第二铁磁层元件(12),这些元件配置成使非 磁层元件是配置于第一铁磁层元件(11)与第二铁磁 层元件(12)之间,因此非磁层元件(13)分别具有至第 一铁磁层元件(11)与至第二铁磁层元件(12)之界面, -第一铁磁层元件(11)与第二铁磁层元件(12)基本上 具有相同的材料, -第一铁磁层元件(11)与第二铁磁层元件(12)各自至 少于一平行于至非磁层元件(13)的界面的一维( Dimension)中,具有不同的大小。2.如申请专利范围第 1项之磁阻元件,其中 -此第一铁磁层元件(11)与第二铁磁层元件(12)各自 包括Fe、Ni、Co、Cr、Mn、Gd、Dy元素中的至少一种 元素, -此非磁层至少包括材料Al2O3.NiO、HfO2.TiO2.NbO、SiO2 中之一种,并具有介于1与4奈米之间的厚度;或是包 含材料Cu、Ag、An中至少一种,并具有2与4奈米之间 的厚度。3.如申请专利范围第1或2项之磁阻元件, 其中 -此第一铁磁层元件(11),第二铁磁层元件(12),以及 非磁层元件(13)各形成为平坦之层元件并彼此配置 成堆叠, -此第一铁磁层元件与第二铁磁层元件,在其垂直 于堆叠中之层序列的一维(Dimension)中基本上具有 相同的大小。4.如申请专利范围第3项之磁阻元件, 其中 -此第一铁磁层元件(11)垂直于层序列的尺寸是从50 奈米至250奈米80奈米至400奈米,且平行于层序列的 厚度是介于2奈米与200奈米之间, -此第二铁磁层元件(12)垂直于层序列的尺寸是从65 奈米至350奈米80奈米至400奈米,且平行于层序列的 厚度是介于2奈米与20奈米之间, -此第一铁磁层元件(11)与第二铁磁层元件(12)的尺 寸在垂直于层序列的一维(Dimension)中至少相差20百 分比至30百分比。5.如申请专利范围第1或2项之磁 阻元件,其中 -此第一铁磁层元件(31),非磁层元件(33),以及第二 铁磁层元件(32)各配置成中空圆柱形,其中第一铁 磁层元件(31)之外直径及/或内直径是与第二铁磁 层元件(32)之外直径或内直径不同的,且此第一铁 磁层元件(31),非磁层元件(33),以及第二铁磁层元件 (32)在中空圆柱主轴的方向中堆叠。6.如申请专利 范围第5项之磁阻元件,其中 -此第一铁磁层元件(31)之外直径是75奈米至300奈米 ,并且此第一铁磁层元件(31)平行于主轴的厚度是2 奈米至20奈米, -此第二铁磁层元件(32)之外直径是100奈米至400奈 米,且此第二铁磁层元件(32)平行于圆柱体主轴的 厚度是2奈米至20奈米。7.如申请专利范围第1或2项 之磁阻元件,其中 -此第一铁磁层元件(41),非磁层元件(43),以及第二 铁磁层元件(42)各自配置成中空圆柱, -此第一铁磁层元件(41),非磁层元件(43),以及第二 铁磁层元件(42)彼此同心配置,因而此非磁性元件 层(43)是配置于第一铁磁层元件(41)与第二铁磁层 元件(42)之间, -此第一铁磁层元件(41)与第二铁磁层元件(42)相对 于其平行于圆柱体主轴的高度是不同的。8.如申 请专利范围第7项之磁阻元件,其中 -此第一铁磁层元件(41)之外直径是介于70奈米与400 奈米之间,内直径是介于60奈米与390奈米之间,且平 行于圆体柱主轴的高度是介于35奈米与180奈米之 间, -此第二铁磁层元件(42)之外直径是介于60奈米与390 奈米之间,内直径是介于50奈本与380奈米之间,且平 行于圆柱体主轴的高度是介于50奈米与400奈米之 间。9.一种记忆体单胞配置中之记忆体元件,其特 征为其具有如申请专利范围第1至8项中任一项之 磁阻元件。图式简单说明: 第一图a显示一具有平坦层元件之磁阻元件之俯视 图,在其中区分垂直于磁化方向之第一铁磁元件与 第二铁磁元件的尺寸规格。 第一图b显示在第一图a中以Ib-Ib所标示之截面。 第二图a显示一具有平面层元件之磁阻元件之俯视 图,在其中区分平行于磁化方向之第一铁磁层元件 与第二铁磁层元件之尺寸规格。 第二图b显示于第二图a中,以lIb-IIb所标示之截面。 第三图a显示一磁阻元件之俯视图,其具有在彼此 之上堆叠,中空圆柱体形层元件,它是以其有关之 外侧半径来区别。 第三图b显示于第三图a中,以IIIb-IIIb所标示之截面 。 第四图a显示一磁阻元件之俯视图,其具有中空圆 柱体形的层元件,其以同心圆的方式彼此配置,并 且以其本身有关的高度来区分。 第四图b显示于第三图a中,以IVb-IVb所标示之截面。 第五图显示由一记忆体单胞配置所构成的扇形部 份,其具有用作为记忆元件之磁阻元件。
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