[發(fā)明專利]具有垂直各向異性的ST-RAM單元

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080017837.7
• 申請(qǐng)日: 2010-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN102396031A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·王;習(xí)海文;Y·鄭;D·季米特洛夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 希捷科技有限公司
• 主分類號(hào): G11C11/16
• 分類號(hào): G11C11/16
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 錢慰民

1.一種在襯底上的磁性隧道結(jié)單元，所述磁性隧道結(jié)單元包括鐵磁性自由層、第一被釘扎基準(zhǔn)層和第二被釘扎基準(zhǔn)層，每個(gè)前述層具有垂直于所述襯底的磁各向異性，所述自由層在所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層之間，并具有垂直于所述襯底的磁化方向且所述磁化方向可通過(guò)自旋轉(zhuǎn)矩從第一方向切換至相反的第二方向，所述自由層的磁化耦合于所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層中的每一個(gè)。

2.如權(quán)利要求1所述的磁性隧道結(jié)單元，其特征在于，還包括：

位于所述自由層和第一被釘扎基準(zhǔn)層之間的第一非磁性阻擋層；以及

位于所述自由層和第二被釘扎基準(zhǔn)層之間的第二非磁性阻擋層。

3.如權(quán)利要求1或2所述的磁性隧道結(jié)單元，其特征在于，所述第一被釘扎基準(zhǔn)層是非平衡的合成反鐵磁性(SAF)耦合的結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的磁性隧道結(jié)單元，其特征在于，所述第二被釘扎基準(zhǔn)層是非平衡的合成反鐵磁性(SAF)耦合的結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的磁性隧道結(jié)單元，其特征在于，所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層中的每一個(gè)是非平衡的合成反鐵磁性(SAF)耦合的結(jié)構(gòu)。

6.一種在襯底上的磁存儲(chǔ)器單元，所述存儲(chǔ)器單元包括：

具有磁各向異性且磁化垂直于所述襯底的鐵磁性自由層，所述磁化可通過(guò)自旋轉(zhuǎn)矩來(lái)切換；

具有磁各向異性且磁化被釘扎垂直于所述襯底的第一被釘扎基準(zhǔn)層，所述第一被釘扎基準(zhǔn)層位于所述襯底和所述自由層之間；

位于所述自由層和第一被釘扎基準(zhǔn)層之間的第一非磁性阻擋層；

具有磁各向異性且磁化被釘扎垂直于所述襯底的第二被釘扎基準(zhǔn)層，所述自由層位于所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層之間；以及

位于所述自由層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層之間的第二非磁性阻擋層。

7.如權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，所述第一被釘扎基準(zhǔn)層是非平衡的合成反鐵磁性(SAF)耦合的結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求6或7所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，所述第二被釘扎基準(zhǔn)層是非平衡的合成反鐵磁性(SAF)耦合的結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求6-8中任何一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層中的每一個(gè)是非平衡的合成反鐵磁性(SAF)耦合的結(jié)構(gòu)。

10.如權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層是相同的。

11.如權(quán)利要求6-10中任何一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，還包括位于所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述襯底之間的第一反鐵磁性材料(AFM)層。

12.如權(quán)利要求6-11中任何一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，還包括第二反鐵磁性材料(AFM)層，所述第二被釘扎基準(zhǔn)層位于所述第二AFM層和所述第二阻擋層之間。

13.如權(quán)利要求6-12中任何一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，還包括位于所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述襯底之間的第一反鐵磁性材料(AFM)層、以及第二反鐵磁性材料(AFM)層，所述第二被釘扎基準(zhǔn)層位于所述第二AFM層和所述第二阻擋層之間。

14.如權(quán)利要求6-13中任何一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述第二被釘扎基準(zhǔn)層中的每一個(gè)是非平衡的合成反鐵磁性(SAF)耦合結(jié)構(gòu)，并且所述存儲(chǔ)器單元還包括位于所述第一被釘扎基準(zhǔn)層和所述襯底之間的第一反鐵磁性材料(AFM)層、以及第二反鐵磁性材料(AFM)層，所述第二被釘扎基準(zhǔn)層位于所述第二AFM層和所述第二阻擋層之間。

15.如權(quán)利要求6-14中任何一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，所述自由層、第一被釘扎基準(zhǔn)層和第二被釘扎基準(zhǔn)層中的每一個(gè)具有一面積，其中所述第二被釘扎基準(zhǔn)層的面積小于所述自由層的面積。

16.如權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)器單元，其特征在于，所述自由層的面積小于所述第一被釘扎基準(zhǔn)層的面積。

17.一種存儲(chǔ)器陣列，其包括形成交叉點(diǎn)陣列的多條字線和多條位線，并且根據(jù)權(quán)利要求6-16所述的存儲(chǔ)器單元位于所述陣列的交叉點(diǎn)上。