專利名稱：磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器寫入裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁阻型的信息存儲(chǔ)器，特別涉及對(duì)磁阻存儲(chǔ)器寫入或編程的裝置和方法。
背景技術(shù)：
磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)的結(jié)構(gòu)由多個(gè)存儲(chǔ)單元或存儲(chǔ)單元的陣列以及多個(gè)相交的數(shù)字線(digit line)和位線組成。通常使用的磁阻存儲(chǔ)單元由磁隧道結(jié)(MTJ)、隔離晶體管以及數(shù)字線和位線的交點(diǎn)組成。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明不限于MTJ單元，使用這種類型的單元和相關(guān)的電路僅為了示例的目的。隔離晶體管通常為N溝道場效應(yīng)晶體管(FET)?；ミB疊層將隔離晶體管連接到MTJ器件、位線、以及數(shù)字線，用于產(chǎn)生編程MRAM單元的部分磁場。
MTJ存儲(chǔ)單元通常包括形成下部電接點(diǎn)的非磁性導(dǎo)體、釘扎(pinned)磁性層、設(shè)置在釘扎層上的隧道阻擋層、以及設(shè)置在隧道阻擋層上的自由磁性層，上部接點(diǎn)位于自由磁性層上。
磁性材料的釘扎層具有總是指向相同方向的磁矢量。自由磁性層的磁矢量是自由的，但受層的物理尺寸和其它的各向異性約束，指向兩個(gè)方向中的任何一個(gè)。將MTJ單元連接在電路中以使電流垂直地從一層流向另一層而流過單元。MTJ單元可以在電學(xué)上表示為電阻器，電阻的大小取決于磁矢量的取向。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該理解，當(dāng)磁矢量方向不一致(指向相反方向)時(shí)，MTJ單元具有較高的電阻，當(dāng)磁矢量方向一致時(shí)，具有較低的電阻。MTJ存儲(chǔ)單元的制造和工作的其它信息可以在專利No.5,702,831中找到，題目為“Multi-Layer Magnetic Tunneling Junction Memory Cells”，1998年3月31日授權(quán)，作為參考引入。
位線通常與MTJ單元陣列的每列相聯(lián)，數(shù)字線與陣列的每行相聯(lián)。位線和數(shù)字線用于對(duì)陣列中各單元尋址，用于對(duì)陣列中的信息讀出、寫入或編程。通過使預(yù)定的電流穿過在選定的單元交叉的數(shù)字線和位線，可以完成選定單元的編程。在標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)中普遍存在幾個(gè)問題，包括高編程電流以及編程期間緊密組合的單元之間間隔不足。
由此，需要提供改進(jìn)的MRAM存儲(chǔ)器及編程方法，以克服這些問題。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說本發(fā)明的具體目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的MTJ存儲(chǔ)單元的簡化剖面圖；圖2示出了圖1中的自由磁性層的簡化俯視圖，示意性地示出了磁矢量的移動(dòng)；圖3示出了圖1的自由磁性層諧振的品質(zhì)因數(shù)Q的曲線；圖4示出了圖1的自由磁性層的磁矢量移動(dòng)的模擬曲線；圖5示出了施加到易磁化軸的寫脈沖的曲線圖；圖6示出了施加到難磁化軸的包括相關(guān)的諧振頻率的寫信號(hào)的曲線圖；圖7示出了在圖5和6所示的脈沖和信號(hào)的激勵(lì)下，圖1的自由磁性層的磁矢量移動(dòng)的模擬曲線；圖8示出了圖1的自由磁性層的俯視圖中的簡化圖，示出了當(dāng)施加包括基本(prime)模式或零模式的諧振頻率信號(hào)時(shí)的均勻磁化；圖9示出了圖1的自由磁性層的俯視圖中的簡化圖，示出了當(dāng)施加包括高階模式的諧振頻率信號(hào)時(shí)的非均勻磁化；圖10示出了包括高階諧振頻率信號(hào)的寫信號(hào)的曲線圖；圖11示出了包括高階諧振頻率信號(hào)的寫信號(hào)的另一曲線圖；
圖12示出了包括高階諧振頻率信號(hào)的寫信號(hào)的又一曲線圖；以及圖13示出了根據(jù)本發(fā)明具有包層的難磁化軸寫線的等軸測(cè)圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖特別是圖1，其示出了在本公開中使用的磁隧道結(jié)(MTJ)單元100的簡化剖面圖，以簡要說明這種類型存儲(chǔ)單元的工作。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解其它類型的磁阻存儲(chǔ)單元(MRAM)可以與本發(fā)明結(jié)合使用，介紹的MTJ僅為示例性的目的。MTJ單元100包括一對(duì)磁性材料層11和12。層11和12具有夾在其間的隧道阻擋材料層14。本領(lǐng)域中公知，層11和12的每一個(gè)通常由多層或多個(gè)磁性材料的子層形成，例如鈷(Co)、鎳(Ni)、鐵(Fe)等。層14由一些不導(dǎo)電材料形成，例如氧化鋁、氮化鋁或類似物。
磁性材料層中的一層，在本說明書中為層11，具有較大的反轉(zhuǎn)磁場(switching field)，當(dāng)外加場小于反轉(zhuǎn)磁場時(shí)，由箭頭16表示的磁矢量即下文中的矢量16總是指向相同的方向(釘扎)。由箭頭17表示的層12的磁矢量即下文中的矢量17具有較小的反轉(zhuǎn)磁場，是自由的，但受層12的物理尺寸約束，當(dāng)外加磁場大于它的反轉(zhuǎn)磁場時(shí)，指向兩個(gè)方向的任何一個(gè)中(由雙箭頭表示)。MTJ單元的制造和工作的其它信息可以在專利N0.5,702,831中找到，題目為“Multi-Layer Magnetic Tunneling Junction Memory Cells”，1998年3月31日授權(quán)，其作為參考引入。
將單元10連接在電路中，以使電流從層11或12中的一個(gè)流到另一個(gè)而垂直地流過單元10。單元10電學(xué)上可以表示為電阻器，電阻的大小取決于磁矢量16和17的取向。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該理解，當(dāng)磁矢量16和17方向不一致(指向相反方向)時(shí)，單元10具有較高的電阻，當(dāng)磁矢量16和17方向一致時(shí)，具有較低的電阻。
單元10還具有一對(duì)正交設(shè)置的寫線20和21與其磁連通(magnetic communication)。通常，在典型的存儲(chǔ)單元陣列(未示出)中，寫線20的取向與單元的一列相鄰，寫線21與單元的一行相鄰。也就是，陣列中的每列單元具有與寫線20類似的相關(guān)寫線，每行單元具有與寫線21相關(guān)的寫線。此外，通過在交叉于被選定或被尋址單元的寫線中流動(dòng)的電流組合可以獲得轉(zhuǎn)換陣列中任何被選定單元10的自由磁矢量(矢量17)所需要的磁場量。
再參考圖2，可以看出單元10的至少層12具有通常為矩形的截面，縱軸平行于矢量17延伸，橫軸垂直于矢量17延伸。實(shí)際中，層11和14可以具有不同的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)說明中為簡明起見，圖示為具有類似于層12的形狀。此外，雖然在本例中寫線20設(shè)置在單元10之上并且寫線21設(shè)置在單元10之下，但是也可以使用其它位置，只要線20和21中的電流產(chǎn)生的磁場足以提供需要的反轉(zhuǎn)作用。在該優(yōu)選實(shí)施例中，平行于縱軸的磁軸稱做易磁化軸，平行于橫軸的磁軸稱做難磁化軸。此外，在該優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置寫線20以產(chǎn)生平行于難磁化軸的磁場，設(shè)置寫線21以產(chǎn)生平行于易磁化軸的磁場。
由寫線20中流動(dòng)的電流產(chǎn)生的磁場足以將矢量17順時(shí)針部分轉(zhuǎn)換到位置17a或者逆時(shí)針部分轉(zhuǎn)換到位置17b中。在寫線21中流動(dòng)的電流必須足夠大以產(chǎn)生使矢量17移動(dòng)大于90度的剩余鈍角的磁場，使該矢量反轉(zhuǎn)為指向相反的方向。在現(xiàn)有技術(shù)中，幾納秒到幾十納秒長的電流脈沖(DC)同時(shí)施加到每個(gè)寫線20和21。當(dāng)然本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該理解同時(shí)施加到寫線20和21的電流在脈沖時(shí)間內(nèi)使矢量17完全反轉(zhuǎn)，以上介紹的部分反轉(zhuǎn)僅是為了說明。
單元10(通常為層12)具有鐵磁諧振，頻率近似正比于Ms(HK±HE)的平方根，其中Ms為飽和磁化強(qiáng)度，HK為形成層12的材料的各向異性磁場。應(yīng)該理解各向異性磁場HK包括如形狀各向異性和本征各向異性等因素。此外，應(yīng)該理解沿易磁化軸產(chǎn)生的場激勵(lì)(為方便用HE表示)從整個(gè)各向異性磁場HK中減去或加上整個(gè)各向異性磁場HK。
當(dāng)易磁化軸激勵(lì)處于反轉(zhuǎn)單元10的方向上時(shí)，從HK減去HE，由此，在單元10的通常的反轉(zhuǎn)過程中，沿易磁化軸的激勵(lì)降低了單元10(特別是層12)的鐵磁諧振頻率。該現(xiàn)象包含在術(shù)語“諧振頻率”或“相關(guān)諧振頻率”中，它們被定義為正常工作期間單元的諧振頻率。
再參考圖3，示出了圖1的自由磁性層12的諧振的品質(zhì)因數(shù)Qb的曲線圖，其中品質(zhì)因數(shù)定義為在給定頻率下振蕩的幅值與DC下振蕩幅值的比值。第一峰值23示出了磁性層12的振蕩頻率，第二峰值24示出了寫信號(hào)施加到易磁化軸(寫線21)上時(shí)被降低的磁性層12諧振頻率。從該曲線中可以看出在典型的位線或單元10中，如上所述，具有約90奧斯特(Oe)的總各向異性磁場Hk，位線或單元10的鐵磁諧振約1.7GHz，品質(zhì)因數(shù)(Qb)在諧振頻率處急劇地達(dá)到最高峰。此外，可以看出沒有施加的易磁化軸信號(hào)的相鄰單元將具有稍小于3GHz的諧振頻率。在該特定的例子中，鐵磁諧振處的Qb比DC或零頻率處的Q大三到四倍，通常大于1。如果以諧振頻率施加反轉(zhuǎn)磁場，那么單元10的響應(yīng)將比使用非諧振頻率約大Qb倍。因此，在諧振頻率，給定的轉(zhuǎn)換或?qū)懭腚娏鲗a(chǎn)生大Qb倍的有效電場。
這里應(yīng)該指出諧振時(shí)品質(zhì)因數(shù)Q的尖峰將使單元10增加一些額外的選擇性。增加該選擇性是由于施加到易磁化軸的脈沖傾向于減弱被尋址的單元鐵磁諧振。不受施加到易磁化軸的脈沖影響的任何相鄰單元將具有較高的相關(guān)諧振頻率。由此，對(duì)于可能受被尋址單元的寫電流影響的相鄰單元，相信其鐵磁諧振通常處于較高的頻率。從而，施加到被尋址單元的寫電流不太可能足夠大以產(chǎn)生對(duì)任何相鄰單元的反轉(zhuǎn)作用。
該諧振頻率響應(yīng)表示在圖4中，其中示出了包括0度處的第一谷、90度處的能量勢(shì)疊壘以及180度處的第二谷的能量軌跡25。能量谷表示矢量17的兩個(gè)穩(wěn)定位置(圖1)，能量勢(shì)壘表示由一個(gè)穩(wěn)定位置轉(zhuǎn)換到另一個(gè)穩(wěn)定位置需要的能量。第一球27表示以DC脈沖施加到難磁化軸時(shí)的矢量17，第二球28表示以諧振頻率施加到難磁化軸時(shí)的矢量17。由DC脈沖驅(qū)動(dòng)的球27比由諧振頻率驅(qū)動(dòng)的球28需要更多的能量來越過能壘。
這里應(yīng)該注意示出的能量系統(tǒng)有時(shí)稱做“軟”系統(tǒng)，因?yàn)樵谀芰縿?shì)壘的頂點(diǎn)附近能量勢(shì)壘的坡度減小。由于能量坡度的所述減少，在該區(qū)域中的相關(guān)諧振頻率減小。因此，隨著坡度的改變，施加到難磁化軸的電流頻率可以改變以進(jìn)行最佳的能量傳遞。因此，在一些特定實(shí)施例中，可以在單元10的諧振頻率提供幾個(gè)周期的電流，并且隨著能量曲線的坡度的改變稍微改變頻率。這種可變的頻率信號(hào)可以由非正弦的或非諧波的寫入信號(hào)組成。
在該具體實(shí)施例中，電流脈沖30(圖5中所示)施加到寫線21或易磁化軸。脈沖30約30納秒長。包括相關(guān)諧振頻率的多個(gè)周期(圖6中的曲線所示)的寫入信號(hào)31同時(shí)施加到寫線20或難磁化軸。這里應(yīng)該注意，在本優(yōu)選實(shí)施例中，脈沖30和寫入信號(hào)31分別施加到易和難磁化軸，但在一些具體應(yīng)用中它們可以顛倒過來。再參考圖7，曲線示出了在施加到寫線20和21的電流的促進(jìn)下，自由磁性層12(圖1)的磁矢量17的移動(dòng)。該圖是在90奧斯特的Hk和40奧斯特的HE的單疇顆粒中進(jìn)行位反轉(zhuǎn)的Landau Lifshitz模擬產(chǎn)生的。
在圖7中，三個(gè)峰35，36和37表示將三個(gè)周期的諧振頻率施加到寫線20。可以看出，峰35，36和37逐漸變高，表示施加的寫電流的每個(gè)周期將磁矢量17在其反轉(zhuǎn)方向反沖擊得更遠(yuǎn)些，直到能量勢(shì)壘最終被克服，矢量17反轉(zhuǎn)到相反的穩(wěn)定位置(由40表示)。寫入電流的任何附加周期(42所示)幾乎沒有影響，因?yàn)槭噶?7已經(jīng)反轉(zhuǎn)，易磁化軸電流現(xiàn)在處于非反轉(zhuǎn)方向中。由以上的模擬計(jì)算出的反轉(zhuǎn)磁場顯示出施加到難磁化軸的DC反轉(zhuǎn)脈沖需要25奧斯特的磁場以產(chǎn)生反轉(zhuǎn)，施加到難磁化軸的約1.7GHz(諧振頻率)的反轉(zhuǎn)信號(hào)需要9奧斯特的磁場以產(chǎn)生反轉(zhuǎn)。
當(dāng)然本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該理解層12實(shí)際上包括大量很小的相干磁場子單元(圖8中的箭頭50表示)，其中可以假設(shè)磁化均勻。此外，應(yīng)該理解磁矢量17僅表示子單元50的平均磁取向。參考子單元50，當(dāng)以諧振頻率向難磁化軸施加磁場時(shí)，每個(gè)子單元50受直接施加到它的磁場的影響。在圖8中，以諧振頻率施加磁場包括均勻磁化模式。在均勻的磁化模式中，在層12的寬度方向上，子單元50的磁化方向基本上相同。
再參考圖9，以較高的頻率(包括下文稱做非均勻磁化模式的諧振高次模式)施加磁場，以便在層12的寬度方向上產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)磁節(jié)點(diǎn)(magnetic node)。由此，各子單元50指向不同的方向。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員知道這就是產(chǎn)生了磁振子。然而，應(yīng)該注意矢量17仍然表示平均方向。由于子單元50的不同移動(dòng)，幅值M減少，從而使形狀各向異性減少，磁化的反轉(zhuǎn)(矢量17的反轉(zhuǎn))更容易。因此，在一些具體應(yīng)用中，通過反轉(zhuǎn)脈沖56的一個(gè)邊沿處的過沖頭峰(overshoot spike)55將高頻場能量轉(zhuǎn)入位線10內(nèi)，可以減小所需的反轉(zhuǎn)磁場，如圖10所示。高頻能量可以以調(diào)制到轉(zhuǎn)換脈沖59上的一個(gè)或多個(gè)高頻58的形式交替地施加到單元10上，如圖11所示，或者可以以雙極尖峰的形式施加到難磁化軸，如圖12所示。這里，當(dāng)然應(yīng)該理解為寫信號(hào)31(參見圖6)可以是較高的頻率信號(hào)或者含有較高的頻率信號(hào)。
下面參考圖12，示出了根據(jù)本發(fā)明其上形成有包層62的難磁化軸寫線60的等軸測(cè)圖。包層62由使寫線60產(chǎn)生的大部分或所有磁場指向相關(guān)單元的磁性材料形成。對(duì)包層的結(jié)構(gòu)和操作的更完整說明可以在美國專利No.5,659,499中找到，題目為“magnetic Memoryand Method Therefore”，在這里作為參考引入。
這里，應(yīng)該注意磁包層62也具有與(MSHK)的平方根成正比的磁諧振，其中MS為飽和磁化，HK為形成包層62的材料的各向異性磁場。如前所述，各向異性磁場HK包括如形狀各向異性和和本征各向異性等因素。例如，通過調(diào)節(jié)包層62的厚度，可以調(diào)節(jié)各向異性磁場HK以便包層62的諧振頻率基本上等于單元10的諧振頻率。此外，當(dāng)施加到難磁化軸寫線60的電流處于諧振頻率時(shí)，對(duì)典型的鐵磁材料可實(shí)現(xiàn)2到4的品質(zhì)因數(shù)Qc，然而也可以更大或更小。因此，包層的磁化旋轉(zhuǎn)將大Qc倍，從而當(dāng)諧振工作時(shí)包層產(chǎn)生的磁場將大Qc倍。此外，當(dāng)調(diào)節(jié)包層62的諧振頻率以便它基本上與單元10的諧振頻率相同時(shí)，諧振工作時(shí)磁場的總有效增加約正比于QbQc，或者說對(duì)于約1/QbQc的更小電流可施加相同的磁場，當(dāng)然應(yīng)該理解改進(jìn)的單元和改進(jìn)的包層均可以單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用以產(chǎn)生更多的優(yōu)點(diǎn)。
由此，公開了一種新穎和改進(jìn)的MRAM寫入裝置和寫入或編程方法。結(jié)合難或易磁化軸使用諧振頻率寫入信號(hào)不會(huì)引入任何實(shí)質(zhì)的復(fù)雜性，并且可以實(shí)質(zhì)性地減小寫操作需要的能量(電流)。此外，在單元的鐵磁諧振時(shí)使用包層增加了外加磁場并進(jìn)一步減少了需要的寫電流。此外，由于鐵磁諧振處的高品質(zhì)因數(shù)，相信陣列中的單元將更有選擇性，從而使被尋址單元的寫電流不容易使相鄰單元反轉(zhuǎn)。
雖然示出和介紹了本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說仍可以進(jìn)行其它的修改和改進(jìn)。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所說明的特定形式，權(quán)利要求應(yīng)覆蓋不脫離本發(fā)明的精神和范圍的所有修改。
權(quán)利要求
1.一種MRAM寫入裝置，包括MRAM單元，包括磁性材料的自由層，該磁性材料具有在相關(guān)諧振頻率處的鐵磁諧振；設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通的難磁化軸寫線；設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通的易磁化軸寫線；以及難磁化軸寫線和易磁化軸寫線中的一個(gè)耦合接收包括所述相關(guān)諧振頻率的一個(gè)寫信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的MRAM寫入裝置，其中磁性材料的所述自由層形成有縱軸線和橫軸線，所述難磁化軸平行于橫軸線取向，所述易磁化軸平行于縱軸線取向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的MRAM寫入裝置，其中包括所述相關(guān)諧振頻率的所述寫信號(hào)耦合到所述難磁化軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的MRAM寫入裝置，其中包括一個(gè)脈沖的一個(gè)寫信號(hào)耦合到所述易磁化軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的MRAM寫入裝置，其中施加包括所述脈沖的所述寫信號(hào)期間改變所述相關(guān)諧振頻率。
6.一種MRAM寫入裝置，包括MRAM單元，包括磁性材料的自由層；設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通的難磁化軸寫線；設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通的易磁化軸寫線；以及部分環(huán)繞難磁化軸寫線和易磁化軸寫線中的一個(gè)的包層，該包層具有在包層諧振頻率處的鐵磁諧振；由包層部分環(huán)繞的難磁化軸寫線和易磁化軸寫線中的所述一個(gè)耦合接收包括所述包層諧振頻率的一個(gè)寫信號(hào)。
7.一種MRAM寫入裝置，包括MRAM單元，包括磁性材料的自由層，該磁性材料在一相關(guān)諧振頻率處鐵磁諧振，該磁性材料的自由層的鐵磁諧振具有大于1的品質(zhì)因數(shù)，所述磁性材料的自由層包括材料和形狀，所述相關(guān)諧振頻率與包括在所述磁性材料的自由層中的所述材料和所述形狀有關(guān)；設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通的難磁化軸寫線；設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通的易磁化軸寫線；以及所述易磁化軸寫線耦合接收一寫脈沖，同時(shí)所述難磁化軸寫線耦合接收包括所述相關(guān)諧振頻率的多個(gè)周期的一個(gè)寫信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的MRAM寫入裝置，還包括部分環(huán)繞所述難磁化軸寫線的包層。
9.一種對(duì)MRAM單元寫入或編程的方法，包括以下步驟提供MRAM單元，其包括磁性材料的自由層，該磁性材料具有相關(guān)諧振頻率的鐵磁諧振；提供難磁化軸寫線，其設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通；提供易磁化軸寫線，其設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通；以及將包括所述相關(guān)諧振頻率的寫信號(hào)施加到所述難磁化軸寫線和所述易磁化軸寫線中的一個(gè)上。
10.一種對(duì)MRAM單元寫入或編程的方法，包括以下步驟提供MRAM單元，其包括磁性材料的自由層，該磁性材料具有相關(guān)諧振頻率的鐵磁諧振，該鐵磁諧振具有大于1的品質(zhì)因數(shù)；提供難磁化軸寫線，其設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通；提供部分環(huán)繞所述難磁化軸寫線的包層，該包層具有鐵磁諧振，該包層的鐵磁諧振頻率近似類似于所述相關(guān)諧振頻率；提供易磁化軸寫線，其設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通；以及將包括所述相關(guān)諧振頻率的寫信號(hào)施加到難磁化軸寫線，同時(shí)將一寫脈沖施加到所述易磁化軸寫線。
11.一種對(duì)MRAM單元寫入或編程的方法，包括以下步驟提供MRAM單元，其包括磁性材料的自由層；提供難磁化軸寫線，其設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通；提供易磁化軸寫線，其設(shè)置為與磁性材料的所述自由層磁連通；提供部分環(huán)繞所述難磁化軸寫線和所述易磁化軸寫線中的一個(gè)的包層，該包層具有在包層諧振頻率處的鐵磁諧振；以及將包括所述包層諧振頻率的寫信號(hào)施加到由該包層部分環(huán)繞的所述難磁化軸寫線和所述易磁化軸寫線中的所述一個(gè)上。
全文摘要
公開了一種MRAM單元(10)及其編程方法。該單元包括磁性材料的自由層(12)，該磁性材料在諧振頻率處鐵磁諧振，鐵磁諧振具有大于1的品質(zhì)因數(shù)。一難磁化軸寫線和一易磁化軸寫線設(shè)置為與所述自由層磁連通。一包層(62)部分環(huán)繞所述難磁化軸寫線，并具有類似的諧振頻率，鐵磁諧振Q大于一。包括所述諧振頻率的寫信號(hào)施加到難磁化軸寫線(20)，同時(shí)一寫入脈沖施加到所述易磁化軸寫線(21)。該單元和包層的Q相乘而大大增加了反轉(zhuǎn)磁場，或者說減小了提供相同的磁場所需要的電流。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1484834SQ01821783
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2001年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月4日
發(fā)明者尼古拉斯·D·拉佐, 布拉德利·N·恩格爾, 利 N 恩格爾, 尼古拉斯 D 拉佐 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司