[发明专利]磁性存储器元件

说明书

本发明涉及磁存储器元件(30)，包括：堆叠部(31)，该堆叠部(31)包括在导电层部(32)和与该导电层不同的层部(36)之间的磁性层部(34)，磁性层具有垂直于层的平面的磁化(35)；金属化部(42)，堆叠部置于该金属化部(42)上；以及第一金属化臂、第二金属化臂、第三金属化臂和第四金属化臂(44D至44G)，每个臂具有中轴线(45D至45G)，其中，对于每个臂而言，电流沿每个臂的中轴线的方向流向堆叠部，在电流看来，对于第一臂和第二臂(44E，44G)而言堆叠部的最靠近臂的部分大部分在电流的左边，并且对于第三臂和第四臂(44D，44F)而言堆叠部的最靠近臂的部分大部分在电流的右边。

本专利申请要求法国专利申请FR 15/59584的优先权，其将被认为是本说明书的组成部分。

技术领域

本发明涉及磁性存储器元件，更具体地涉及具有电流感应逆转类型的磁性存储器元件。

背景技术

法国专利第2,963,152号描述了如图1A、图1B和图1C中示意性地示出的磁性存储器元件。下面的图1A和图1B分别示出了如结合法国专利第2,963,152号的图1c至图1f、图2a至图2b和图3a至图3d所描述的磁性存储器元件的截面图和透视图。图1C是该存储器元件的简化俯视图。

如图1A和图1B所示，该存储器元件包括在导电轨道1上方的堆叠部3。堆叠部3包括区域的堆叠，每个区域由薄层的部分或几个薄层的堆叠形成。导电轨道1例如形成在基板5上并且被跨端子A和B连接，该基板5由涂覆有氧化硅层的硅晶片构成。组成堆叠部3的堆垛从轨道1起依次包括：由非磁性导电材料制成的区域10、由磁性材料制成的区域11、由非磁性材料制成的区域12、由磁性材料制成的区域13和电极14。层12的材料可以是导电的；层12的材料优选地为足够薄以便能够被隧道效应电子穿过的绝缘材料。在非磁性区域10和12之间存在结构差异，以在与层的平面正交的方向上具有不对称系统。这种差异可以具体是由于这些层的材料、厚度或生长模式的差异而产生。

上述专利申请中给出了能够构成各层的材料列表。区域11和13的磁性材料在这样的条件下形成，使得区域11和13的磁性材料具有与层的平面正交取向的磁化。层13的磁性材料在这样的条件下形成，使得层13的磁性材料保持无形磁化(陷阱层)。上电极层14连接到端子C。

对存储器元件的编程是通过使电流流过端子A和B的同时施加水平取向(平行于层的平面并且跨端子A和B的电流的方向)的场H来完成的。取决于端子A和B之间的电流与场矢量H的相对方向，层11被编程使得其磁化朝向上或朝下。

为了读取该存储器元件，跨端子C与端子A和B中的一个端子或另一端子施加电压。跨端子C与端子A和B中的一个端子或另一端子产生的电流根据层11和13的磁化的相对方向而呈现不同的值：如果两个磁化在同一方向上则为高值，如果两个磁化具有相反方向则为低值。

上述存储器元件的一个特征是其编程是由于流过端子A和B的电流和在层平面中平行于电流施加的磁场而完成的。在编程期间没有电流从端子A或B流向端子C。这具有使存储器元件的读取操作和写入操作完全分离的优点。

许多替代实施例是可能的。具体地，先前描述的每层可以以本领域公知的方式由层的堆叠构成以获得期望的特性。