磁気メモリは、複数の磁気記憶セル、複数の磁気記憶セルに対応する少なくとも１つのビット線、および複数の磁気記憶セルに対応する複数のソース線を含む。磁気記憶セルはそれぞれ磁気素子を含み、この磁気素子は、同磁気素子を介して第１の方向に駆動される第１の書込電流によって高抵抗状態にプログラムされ、同磁気素子を介して第２の方向に駆動される第２の書込電流によって低抵抗状態にプログラムされる。ビット線およびソース線は、磁気素子を介して第１の方向に第１の書込電流を駆動し、磁気素子を介して第２の方向に第２の書込電流を駆動し、低抵抗状態を不安定化しない第３の方向に磁気素子を介して少なくとも１つの読出電流を駆動するように構成される。
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【課題】書き込み読み出し消去フォーマットで大容量のデータを永久に記憶する装置及び方法を提供すること。
【解決手段】ＩＣ半導体メモリーチップ上に製造可能なメモリーセルアレーは、２５６行×８列に配置されたメモリーセルと、１個の行アドレスレコーダ回路４４と、８個の列書き込み読み出し消去感知回路４６とで構成されている。メモリーセルアレーのアドレススペースの総容量は２５６の唯一無二の別々のアドレスとなる。各アドレススペースには唯一無二の８ビット語が記憶されるように割り当てられ、且つ特定の唯一無二のアドレススペースを含む各メモリーセルは「１」即ち「高」又は「０」即ち「低」ビットのいずれかであってこれらの組合せではない単一形式の２値ビットを一時に記憶するように割り当てられる。前記メモリーセルは、電磁気素子を記憶素子とする消去されるまではデータを記憶しているスタティック書き込み読み出しメモリーセルである。 （もっと読む）

非揮発性の複数の磁気メモリデバイスの集積アレイであって、前記磁気メモリデバイスの各々は、一定の磁化方向を有する第１の磁化層（１０）と、可変の磁化方向を有する自由磁化層（２０）と、前記第１の磁化層と前記自由磁化層とを分離する空間層（３０）と、前記磁気メモリデバイスを選択するスイッチとを備え、各層、及び前記スイッチの少なくとも一部は、ナノワイヤなどの柱状構体として形成している。前記スイッチは、好適に柱状ナノ構体で集積して形成している。柱状構体の前記スイッチを前記磁化層に組み入れることによって、前記磁気メモリデバイスを小さくして高集積化を可能にする。これは、外部磁界を用いるか、又は柱状構体で発生した磁界のみを用いる磁気デバイスに適用可能である。書き込み電流は、柱状構体に沿って順方向又は逆方向に結合させて、電流の方向に従う前記自由磁化層の磁化方向を変えることができる。
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磁気トンネル接合または磁気抵抗トンネル接合（ＭＪＴｓ）、及びスピンバルブのような磁性多層構造は、強磁性自由層と隣接して形成され、かつ磁気結合して、例えば熱擾乱及び漏洩磁界によって生じる擾乱に対する所望の安定性を実現する磁性バイアス層を有する。低アスペクト比の安定なＭＴＪセルは、例えば磁性バイアス層を使用する高密度ＭＲＡＭメモリデバイス及び他のデバイスに対するＣＭＯＳ処理を使用して形成することができる。このような多層構造に対する書き込みは、スピントランスファートルクによる書き込み電流を使用し、書き込み電流を層に直交する方向に流すことにより行なうことができる。各強磁性自由層は２つ以上の層を含むことができ、かつ強磁性自由層積層構造とすることができ、この積層構造は、第１及び第２強磁性層と、そして第１強磁性層と第２強磁性層との間の非磁性スペーサと、を含む。 （もっと読む）

【課題】高速かつ消費電力が極めて小さい不揮発性メモリを提供する。
【解決手段】不揮発性磁気メモリに、高出力なトンネル磁気抵抗効果素子を装備し、スピントランスファートルクによる書込み方式を適用する。トンネル磁気抵抗効果素子１は、ＣｏとＦｅとＢを含有する体心立方構造の強磁性膜３０４と、（１００）配向した岩塩構造のＭｇＯ絶縁膜３０５と、強磁性膜３０６とを積層した構造を有する。 （もっと読む）

【課題】 データ転送線の複数のＴＭＲを接続した場合にも大きな読み出し信号を得ることができ、高速動作と高密度化を実現する。
【解決手段】 第１の磁性体２５１と第２の磁性体２５３との間に非磁性体絶縁膜２５２が形成された複数のメモリセルと、複数のメモリセルの第１の磁性体２５１に電気的に共通に接続されたデータ転送線とを具備した磁気記憶装置において、複数のメモリセルは、データ転送線と複数のデータ選択線とが交差する位置に形成され、非磁性体絶縁膜２５２の平均膜厚よりも、非磁性体絶縁膜２５２の片面に形成された凹凸の曲率半径が小さくなるように形成されている。 （もっと読む）

【課題】 データ転送線の複数のＴＭＲを接続した場合にも大きな読み出し信号を得ることができ、高速動作と高密度化を実現する。
【解決手段】 第１の磁性体と第２の磁性体との間に非磁性体絶縁膜が形成された複数のメモリセルと、複数のメモリセルの第１の磁性体に電気的に共通に接続されたデータ転送線１４とを具備した磁気記憶装置において、電流端子の一端がデータ転送線１４に接続され、しきい値がＶthであるトランジスタ２８１と、このトランジスタ２８１の制御入力端子に電圧Ｖcを供給する電圧ノードとを具備し、メモリセルからのデータ読み出し時において、トランジスタ２８１の電流端子の他端の電圧はＶc−Ｖthより高い。 （もっと読む）

磁気メモリを提供するための方法及びシステム。本方法及びシステムは、複数の磁気記憶セル、複数のワードライン及び複数のビットラインを設けることを含む。複数の磁気記憶セルの各々は、複数の磁気素子及び少なくとも１つの選択トランジスタを含む。各磁気素子は、該磁気素子を通じて駆動される書込み電流によって、スピン転移誘起スイッチングを用いてプログラム可能である。各磁気素子は、第１端及び第２端を有する。各磁気素子の第１端には、少なくとも１つの選択トランジスタが接続される。複数のワードラインは、複数の選択トランジスタに結合され、複数の選択トランジスタの一部を選択的にイネーブル状態にする。
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【課題】電気的な短絡を生じることなく安定した磁気情報の書込および読出をおこなうことのできる磁気メモリセルを提供する。
【解決手段】本発明の磁気メモリセルは、ＭＴＪ素子１と、これをその積層方向において挟んで対向するワード線２１およびビット線３１を備える。ＭＴＪ素子１は、最上層にキャップ層１１を含むスタック１０と、このスタック１０の周囲を、端面１０Ｔと接するように取り囲み、かつ、シリコン窒化物からなるスペーサ３３と、このスペーサ３３の周囲を取り囲むシリコン酸化物層５１とを備える。キャップ層１１の上面１１Ｓは、シリコン酸化物層５１の上面５１Ｓよりもワード線２１から離れる方向へ突き出している。スペーサ３３によって短絡を抑制することができる。さらに、上面１１Ｓとビット線３１との確実かつ良好な接続を容易に可能とする構造となっている。 （もっと読む）

ＭＲＡＭ装置（１０）の製造方法では、第１及び第２トランジスタ（１４）を上部に備える基板（１２）が提供される。動作メモリ素子デバイス（６０）が、第１トランジスタ（１４）と電気的に接するように形成される。仮想メモリ素子デバイス（５８）の少なくとも一部が、第２トランジスタ（１４）と電気的に接触するように形成される。第１誘電体層（６２）が、仮想メモリ素子デバイスの少なくとも一部と動作メモリ素子デバイスとを覆うように蒸着される。その第１誘電体層がエッチングされて、仮想メモリ素子デバイス（５８）の少なくとも一部に対する第１ビア（６６）と、動作メモリ素子デバイス（６０）に対する第２ビア（６４）とが同時に形成される。そして、導電配線層（６８）が、仮想メモリ素子デバイス（５８）の少なくとも一部から動作メモリ素子デバイス（６４）に向かって延びるように蒸着される。
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低電力磁気抵抗ランダム・アクセス・メモリ素子、及びそれを製造する方法を提供する。一実施形態においては、磁気抵抗ランダム・アクセス・デバイス（１００）は、メモリ素子（１０２）のアレイを有する。各メモリ素子（１０２）は、固定の磁気部分（１０６）、トンネル障壁部分（１０８）及び自由ＳＡＦ構造（１０４）を備える。アレイは、式H_win≒(<H_SAT>-Nσ_sat)-(<H_sw>+Nσ_sw)により表される有限の磁界プログラミング窓Ｈ_ｗｉｎを有する。ここで、＜Ｈ_ｓｗ＞は、アレイに関する平均切り替え磁界であり、＜Ｈ_ＳＡＴ＞は、アレイに関する平均飽和磁界であり、各メモリ素子（１０２）に関するＨ_ｓｗは、式Ｈ_ｓｗ≒√（Ｈ_ｋＨ_ＳＡＴ）により表され、ここで、Ｈ_ｋは、合計異方性を表し、Ｈ_ＳＡＴは、各メモリ素子（１０２）の自由ＳＡＦ構造に関する反強磁性結合飽和磁界を表す。Ｎは、１以上の整数である。各メモリ素子関するＨ_ｋ、Ｈ_ＳＡＴ及びＮは、アレイ（１００）が所定の電流値より下である動作電流を必要とするように選択される。
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本発明は、熱アシスト方式で書き込まれる磁気メモリに関し、本磁気メモリにおいてはメモリ点（４０）の各々が磁気トンネル接合から構成されており、メモリの、トンネル接合を形成する層の平面に平行な断面が円形又はほぼ円形である。前記トンネル接合は、少なくとも、磁化方向が固定のトラップ層（４４）、磁化方向が可変の自由層（４２）、及び自由層（４２）とトラップ層（４４）の間に配置された絶縁層（４３）を備える。本発明によれば、自由層（４２）は、接触により磁気的に結合された少なくとも１つの軟質磁性層と１つのトラップ層とから形成され、読み込みメモリ又は休止メモリの動作温度は自由層及びトラップ層それぞれのブロック温度より低く選択される。
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磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）（１３）が、他の回路種（１２）と共に埋め込まれている。演算装置のようなロジック（１２）が、ＭＲＡＭ（１３）と共に埋め込むのに特に適した回路種である。埋め込みを効率的に行うには、金属層（２６）を他の回路（１２）の相互接続部の一部として用い、更にＭＲＡＭセル（１３）の一部として用いる。ＭＲＡＭセル（１３）は全て、プログラム線によって書き込まれる。プログラム線は、２本の線であり、交差して書き込むセルを規定する。このように、金属線（２６）の共通使用があり、ＭＲＡＭのプログラム線の一方に用いられ、更にロジック（１２）の相互接続線の一方に用いられるので、設計が簡略化される。
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磁気メモリを提供するための方法及びシステム。本方法及びシステムは、複数の磁気素子を設けること、少なくとも１つの応力支援層を設けること、を含む。複数の磁気素子の各々は、スピン転移を用いて書き込まれるように構成されている。少なくとも１つの応力支援層は、書き込み時、複数の磁気素子の少なくとも１つの磁気素子に少なくとも１つの応力を及ぼすように構成されている。書き込み時、応力支援層によって磁気素子に及ぼされる応力により、スピン転移スイッチング電流が低減される。スイッチング電流が一旦オフになると、２つの磁化状態間のエネルギ障壁が変化しないことから、熱変動に対する磁気メモリの安定性が損なわれることはない。
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磁気メモリデバイス（３００）のメモリセル（３１０）は、自由層（３１１）と、キャップ層と、反強磁性層と、非磁気空間層を介して反強磁性結合された２つ以上の強磁性層を備える合成反強磁性層とを含む。該合成反強磁性層は反強磁性層によってピン止めされる。該反強磁性層および該合成反強磁性層は合成反強磁性ピン（ＳＡＦＰ）記録層を形成する。該ＳＡＦＰ記録層の磁化は、加熱プロセスと、ビットライン（３２０）およびワードライン（３３０）に沿って流れる電流から誘導された外部電界とを組み合わせることによって変更可能である。従って、該ＳＡＦＰ記録層の高い容積および異方性エネルギーゆえに、該ＳＡＦＰ記録層を導入した後に、高密度で、熱的安定性が高く、電力損失が少なく、かつ熱耐性が高いＭＲＡＭが達成可能である。 （もっと読む）

表面を有する基板を提供するステップと、前記基板上に合成磁気モーメントベクトルを有する第１磁気領域（１７）を堆積するステップと、前記第１磁気領域上に電気絶縁材料（１６）を堆積するステップと、前記電気絶縁材料上に第２磁気領域（１１５）を堆積するステップを備えた磁気抵抗トンネル接合セルを製造する方法であって、前記第１磁気領域および第２磁気領域の一方の少なくとも一部分が、前記基板の表面に直交する方向に対して非ゼロの堆積角で該領域を堆積することによって形成されて誘導異方性を作る方法。
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磁気エレクトロニクス情報デバイス（１２）は、２つの多層構造（２４，２６）及び該２つの多層構造の間に配置されたスペーサ層（２８）を備えている。各多層構造は、２つの磁気副層（３８，４０及び４４，４６）と、該２つの磁気副層の間に配置されたスペーサ層（４２，４８）とを有している。２つの磁気副層の間に配置されたスペーサ層は、飽和領域によって定量化される反強磁性交換結合を提供する。２つの多層構造の間に配置されたスペーサ層は、前記第１飽和領域よりも小さい他の飽和領域によって定量化される第２反強磁性交換結合を提供する。
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