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제1 자기 자유층; 제1 비자성층; 제1 자기 고정층; 반강자성층; 제2 자기 고정층; 제2 비자성층; 및 제2 자기 자유층이 순차적으로 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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청구항 제 1항에 있어서, 상기 비휘발성 자기 메모리 셀은 상기 제1 및 제2 자기 자유층 각각의 외측에 정보를 쓰기 위한 디지트(digit) 라인을 더 구비하고, 상기 제1 및 제2 비자성층은 정보를 읽거나 쓰기 위한 비트라인으로 구성한 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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3
청구항 제 1항에 있어서, 상기 비휘발성 자기 메모리 셀은 상기 제1 및 제2 비자성층은 터널링 절연층이며, 상기 제1 및 제2 자기 자유층 각각의 외측에 정보를 읽거나 쓰기 위한 비트라인을 더 구비하고, 상기 비트라인 각각의 외측에는 정보를 쓰기 위한 디지트 라인을 더 구비하며, 상기 비트라인과 디지트 라인 사이에는 절연층이 개재된 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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4
청구항 제 1항에 있어서, 상기 비휘발성 자기 메모리 소자는 상기 제1 또는 제2 자기 자유층의 어느 한쪽 외측에 정보를 쓰기 위한 하나의 디지트 라인을 더 구비하고, 상기 제1 및 제2 비자성층을 정보를 읽거나 쓰기 위한 비트라인으로 구성한 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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5
청구항 제 1항에 있어서, 상기 비휘발성 자기 메모리 셀은 상기 제1 및 제2 비자성층은 터널링 절연층이며, 상기 제1 또는 제2 자기 자유층의 어느 한쪽 외측에 정보를 쓰기 위한 하나의 디지트 라인을 더 구비하고, 타측 자유층의 외측에는 정보를 읽거나 쓰기 위한 하나의 비트라인을 더 구비한 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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6
청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 자기 고정층과 상기 제2 자기 고정층은 서로 반(反) 평행하게 자화되어고정되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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7
청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 자기 고정층과 상기 제2 자기 고정층은 서로 평행하게 자화되어 고정되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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8
청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 자기 자유층과 상기 제2 자기 자유층은 외부의 자계에 의하여 자화방향이 가변되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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9
청구항 제 8항에 있어서, 상기 외부자계는 디지트 라인과 비트 라인에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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10
청구항 제 8항에 있어서, 상기 자유층의 자화방향을 가변시키는 외부자계의 세기는 고정층의 자화방향에 영향을 미치지 않는 범위(△H) 내인 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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11
청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 자기 자유층, 제1 자기 고정층, 반강자성층, 제2 자기 고정층, 및 제2 자기 자유층은 각각 Ni81Fe19, Ni81Fe19, Fe50Mn50(또는 Ir21Mn79), Co90Fe10(또는 Co) 및 Ni81Fe19, 또는 각각 Ni81Fe19, Co90Fe10(또는 Co), Fe50Mn50(또는 Ir21Mn79), Ni81Fe19 및 Ni81Fe19 재질로 된 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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12
청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리 셀은 적층 구조의 길이 방향이 폭 방향보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 셀
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13
청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리 셀은 자화용이축을 디지트 라인에 의한 자장에 평행하고, 비트 라인에 의한 자장에 수직하게 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 셀
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14
청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리 셀은 자유층과 고정층의 상대적인 자화방향에 따른 자기저항의 차이를 이용하여 정보를 식별하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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청구항 제 14항에 있어서, 상기 자기저항의 크기는 제1 자기 자유층과 제1 자기 고정층의 자계가 서로 평행한 경우를 R1, 제1 자기 자유층과 제1 자기 고정층의 자계가 서로 반 평행한 경우를 R2, 제2 자기 자유층과 제2 자기 고정층의 자계가 서로 평행한 경우를 R3, 제2 자기 자유층과 제2 자기 고정층의 자계가 서로 반 평행한 경우를 R4라고 할 때 R1, R2, R3, 및 R4를 각각 다른 크기로 설정한 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 비자성층과 제2 비자성층에는 단위 셀의 신호 대 잡음 비율을 높이기 위하여 강자성 나노 콘텍을 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 비자성층과 상기 제1 자기 자유층 사이 및 제2 비자성층과 제2 자기 자유층 사이에는 도전층을 더 포함하고, 상기 제1 자기 자유층 외측 및 상기 제2 자기 자유층 외측에는 압전층을 더 포함함으로써, 상기 제1 자기 자유층과 제2 자기 자유층의 자화 방향을 응력유도 자기이방성을 사용하여 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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청구항 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 비자성층과 상기 제1 자기 자유층 사이 및 제2 비자성층과 제2 자기 자유층 사이에는 압전층과 도전층을 순차적으로 더 포함함으로써, 상기 제1 자기 자유층과 제2 자기 자유층의 자화 방향을 응력유도 자기이방성을 사용하여 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀
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제1 디지트 라인, 제1 자기 자유층, 제1 비트라인, 제1 자기 고정층, 반강자성층, 제2 자기 고정층, 제2 비트라인, 제2 자기 자유층, 및 제2 디지트 라인이 순차적으로 적층된 비휘발성 자기 메모리 셀에 있어서, 정보의 저장은 상기 제1 디지트 라인과 제1 비트라인을 이용하여 상기 제1 자기 자유층의 자화 방향을 변경시키고, 상기 제2 디지트 라인과 제2 비트라인을 이용하여 상기 제2자기 자유층의 자화 방향을 변경시킴으로써 행하고, 정보의 판별은 상기 각 자유층과 고정층 사이의 상대적인 자화 방향에 따른 자기저항의 차이를 비트라인 이용하여 검출함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 거대 자기저항 비휘발성 메모리 셀의 4진법 정보 저장 및 판별 방법
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제1 디지트 라인, 절연층, 제1 비트라인, 제1 자기 자유층, 제1 터널링 절연층, 제1 자기 고정층, 반강자성층, 제2 자기 고정층, 제2 터널링 절연층, 제2 자기 자유층, 제2 비트라인, 절연층 및 제2 디지트 라인이 순차적으로 적층된 비휘발성 자기 메모리 셀에 있어서, 정보의 저장은 상기 제1 디지트 라인과 제1 비트라인을 이용하여 상기 제1 자기 자유층의 자화 방향을 변경시키고, 상기 제2 디지트 라인과 제2 비트라인을 이용하여 상기 제2 자기 자유층의 자화 방향을 변경시킴으로써 행하고, 정보의 판별은 상기 각 자유층과 고정층 사이의 상대적인 자화 방향에 따른 자기저항의 차이를 비트라인 이용하여 검출함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 터널링 자기저항 비휘발성 메모리 셀의 4진법 정보 저장 및 판별 방법
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하나의 디지트 라인, 제1 자기 자유층, 제1 비트라인, 제1 자기 고정층, 반강자성층, 제2 자기 고정층, 제2 비트라인, 및 제2 자기 자유층이 순차적으로 적층된 비휘발성 자기 메모리 셀에 있어서, 정보의 저장은 상기 하나의 디지트 라인을 이용하여 상기 제1 및 제2 자기 자유층의 자화 방향을 변경시킴으로써 행하고, 정보의 판별은 상기 각 자유층과 고정층 사이의 상대적인 자화 방향에 따른 자기저항의 차이를 비트라인 이용하여 검출함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 거대 자기저항 비휘발성 메모리 셀의 3진법 정보 저장 및 판별 방법
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하나의 디지트 라인, 제1 자기 자유층, 제1 터널링 절연층, 제1 자기 고정층, 반강자성층, 제2 자기 고정층, 제2 터널링 절연층, 제2 자기 자유층, 및 하나의 비트라인이 순차적으로 적층된 비휘발성 자기 메모리 셀에 있어서, 정보의 저장은 상기 하나의 디지트 라인을 이용하여 상기 제1 및 제2 자기 자유층의 자화 방향을 변경시킴으로써 행하고, 정보의 판별은 상기 각 자유층과 고정층 사이의 상대적인 자화 방향에 따른 자기저항의 차이를 하나의 비트라인 이용하여 검출함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 터널링 자기저항 비휘발성 메모리 셀의 3진법 정보 저장 및 판별 방법
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제1 자기 자유층과; 제1 비자성층과; 제1 자기 고정층과; 반강자성층과; 제2 자기 고정층과; 제2 비자성층과; 제2 자기 자유층이 순차적으로 적층된 비휘발성 자기 메모리 셀에 있어서, 고정층의 자화방향은 (가) 상기 제1 및 제2 자기 고정층과 반강자성층 사이에 교환 바이어스가 형성되지 않는 온도(blocking temperature) 이상으로 가열하는 단계; (나) 상기의 온도에서 두 자기 고정층의 자화 방향이 서로 평행 또는 반 평행하게 형성되도록 외부 자장을 인가하거나 또는 인가한 외부 자기장을 제거하는 단계; (다) 상기 자기 고정층의 자화방향이 평행 또는 반 평행하게 형성된 상태에서 실온까지 냉각하는 단계에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 자기 메모리 셀의 교환 바이어스 형성 방법
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제1 자기 자유층, 제1 자기 고정층, 반강자성층, 제2 자기 고정층, 및 제2 자기 자유층으로 이루어진 비휘발성 자기 메모리 셀에 있어서, 제1 자기 자유층인 SiO2 는 Si 기판의 자연 산화에 의해서 형성하고, 버퍼링층, 제1자기 고정층 및 반강자성층인 Ta, Ni81Fe19 및 Fe50Mn50(또는 Ir21Mn79)은 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 고진공에서 Ar 압력을 소정의 크기로 유지하고 소정의 크기의 외부 자기장을 박막면에 평행하게 가해준 상태에서 적층하며, 제2 자기 고정층인 , Co90Fe10(또는 Co)는 전자 빔 증착법을 이용하여 소정의 증착율에서 증착하는 것을 특징으로 하는 자기 메모리 셀 제조방법
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청구항 제24항에 있어서, 상기 고진공은 5×10-6 Torr 의 압력, 상기 Ar 압력은 1~2 mTorr, 상기 외부자기장의 크기는 100 Oe, 전자 빔 증착법의 증착율은 0
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제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항의 메모리 셀을 상하로 적층하여 구성된 다진법 비휘발성 자기 메모리 셀
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제1항 내지 제5 중의 어느 한 항의 메모리 셀을 디지트 라인과 비트라인을 따라 n Ⅹ n 배열의 격자모양으로 배치하여 구성된 비휘발성 자기 메모리 장치
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제1항 내지 제5 중의 어느 한 항의 메모리 셀을 디지트 라인과 비트라인을 따라 n Ⅹ n 배열의 격자모양으로 배치하여 구성된 비휘발성 자기 메모리 장치
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