电子设备制造技术

该技术提供了一种电子设备。根据本文件的一种实施方式的电子设备可以包括半导体存储器，并且该半导体存储器可以包括：自由层，包括多个磁性层，每个磁性层具有可变磁化方向；隧道阻障层，形成在自由层之上；以及钉扎层，形成在隧道阻障层之上并且具有钉扎磁化方向；其中，自由层中的多个磁性层包括与隧道阻障层接触的第一磁性层和与隧道阻障层不接触的第二磁性层，并且第一磁性层和第二磁性层之间的交换场与由第一磁性层产生的漏磁场的总和大于或等于第二磁性层的单轴各向异性场和由于第二磁性层的形状导致的退磁场之间的差。

【技术实现步骤摘要】
电子设备相关申请的交叉引用本专利文件主张于2015年11月30日提交的专利技术名称为“电子设备”的韩国专利申请第10-2015-0168239号的优先权，该申请以全文引用的方式并入本文。
本专利文件涉及存储电路或存储器件及其在电子设备或系统中的应用。
技术介绍
近来，随着电子设备或装置趋向于小型化、低功耗、高性能、多功能性等，存在对能够在诸如计算机、便携式通信设备等的各种电子设备或装置中储存信息的电子器件的需求，并且已对这种电子器件进行了研究和开发。这种电子器件的示例包括可以使用根据施加的电压或电流而在不同电阻状态之间切换的特性来储存数据的电子器件，并且该电子器件可以以各种配置来实施，例如，RRAM(阻变随机存取存储器)、PRAM(相变随机存取存储器)、FRAM(铁电随机存取存储器)、MRAM(磁性随机存取存储器)、电熔丝等。
技术实现思路
在本专利文件中所公开的技术包括存储电路或存储器件及其在电子设备或系统中的应用以及电子设备的各种实施方式，其中，电子设备包括可以改善可变电阻元件的特性的半导体存储器。在实施方式中，电子设备可以包括半导体存储器，并且该半导体存储器可以包括：自由层，包括多个磁性层，每个磁性层具有可变磁化方向；隧道阻障层，形成在自由层之上；以及钉扎层，形成在隧道阻障层之上并且具有钉扎磁化方向；其中，自由层中的多个磁性层包括与隧道阻障层接触的第一磁性层和与隧道阻障层不接触的第二磁性层，并且第一磁性层和第二磁性层之间的交换场与由第一磁性层产生的漏磁场的总和大于或等于第二磁性层的单轴各向异性场和由于第二磁性层的形状导致的退磁场之间的差。此外，自由层还可以包括间隔件层，所述间隔件层介于多个磁性层之间并诱导层间交换耦合。自由层可以具有SF(合成铁磁体)结构。第一磁性层可以具有与第二磁性层的磁化方向相同的磁化方向。每个磁性层的可变磁化方向可以同时改变成同一方向。改变第一磁性层的磁化方向的机理可以不同于改变第二磁性层的磁化方向的机理。第一磁性层的磁化方向可以通过自旋转移力矩来改变，而第二磁性层的磁化方向可以通过磁场来改变。电子设备还可以包括微处理器，所述微处理器包括：控制单元，被配置为接收包括来自微处理器外部的命令的信号，以及执行命令的提取、解码，或控制微处理器的信号的输入或输出；操作单元，被配置为基于控制单元解码命令的结果来执行操作；以及存储单元，被配置为储存用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或被执行操作的数据的地址，其中，半导体存储器是微处理器中的存储单元的部件。电子设备还可以包括处理器，所述处理器包括：核心单元，被配置为基于从处理器外部输入的命令而通过使用数据来执行与所述命令相对应的操作；高速缓冲存储单元，被配置为储存用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或被执行操作的数据的地址；以及总线接口，连接在核心单元与高速缓冲存储单元之间，并且被配置为在核心单元与高速缓冲存储单元之间传送数据，其中，半导体存储器是处理器中的高速缓冲存储单元的部件。电子设备还可以包括处理系统，所述处理系统包括：处理器，被配置为对由处理器接收到的命令解码，以及基于解码命令的结果来控制对信息的操作；辅助存储器件，被配置为储存用于对命令解码的程序和信息；主存储器件，被配置为调用和储存来自辅助存储器件的程序和信息，使得处理器在运行程序时能够使用程序和信息来执行操作；以及接口设备，被配置为在处理器、辅助存储器件和主存储器件中的至少一个与外部之间执行通信，其中，半导体存储器是处理系统中的辅助存储器件或主存储器件的部件。电子设备还可以包括数据储存系统，所述数据储存系统包括：储存设备，被配置为储存数据，并且无论电源如何都保存储存的数据；控制器，被配置为根据从外部输入的命令来控制将数据输入至储存设备以及从储存设备输出数据；临时储存设备，被配置为暂时地储存在储存设备与外部之间交换的数据；以及接口，被配置为在储存设备、控制器和临时储存设备中的至少一个与外部之间执行通信，其中，半导体存储器是数据储存系统中的储存设备或临时储存设备的部件。电子设备还可以包括存储系统，所述存储系统包括：存储器，被配置为储存数据，并且无论电源如何都保留储存的数据；存储器控制器，被配置为根据从外部输入的命令来控制将数据输入至存储器或从存储器输出数据；缓冲存储器，被配置为缓冲在存储器和外部之间交换的数据；以及接口，被配置为在存储器、存储器控制器和缓冲存储器中的至少一个与外部之间执行通信，其中，半导体存储器是存储系统中的存储器或缓冲存储器的部件。在另一实施方式中，电子设备包括MTJ(磁性隧道结)结构，其中，MTJ结构包括：自由层，具有可变磁化方向；钉扎层，具有钉扎磁化方向；隧道阻障层，介于自由层和钉扎层之间，其中，自由层包括第一磁性层、第二磁性层和间隔件层，所述间隔件层介于第一磁性层与第二磁性层之间并在其间诱导层间交换耦合，以导致第一磁性层和第二磁性层一起改变它们的磁化方向；以及磁校正层，位于钉扎层附近，所述磁校正层显示出与钉扎磁化方向相反的磁化方向，并与钉扎层交换耦合，以降低钉扎层对自由层的影响。在自由层内的第一磁性层、第二磁性层以及间隔件层可以被结构化为满足以下公式：[公式]其中，在该公式中，Jex是第一磁性层与第二磁性层之间的层间交换耦合，MsSL2是第二磁性层的饱和磁化，tSL2是第二磁性层的厚度，Hstray是由第一磁性层产生的漏磁场，KuSL2是第二磁性层的单轴各向异性场，以及NzzSL2是第二磁性层沿垂直方向的退磁张量，以同时转换第一磁性层和第二磁性层的磁化方向。第二磁性层、间隔件层和第一磁性层可以顺序地层叠，并且第一磁性层与隧道阻障层接触。自由层可以具有SF(合成铁磁体)结构。第一磁性层可以具有与第二磁性层的磁化方向相同的磁化方向。改变第一磁性层的磁化方向的机理可以不同于改变第二磁性层的磁化方向的机理。第一磁性层的磁化方向可以通过自旋转移力矩来改变，而第二磁性层的磁化方向可以通过磁场来改变。在另一实施方式中，电子设备可以包括MTJ(磁性隧道结)结构，其中，MTJ结构可以包括：自由层，具有可变磁化方向；钉扎层，具有钉扎磁化方向；隧道阻障层，介于自由层和钉扎层之间，其中，自由层包括第一磁性层、第二磁性层和间隔件层，所述间隔件层介于第一磁性层与第二磁性层之间并在其间诱导层间交换耦合，以导致第一磁性层和第二磁性层一起改变它们的磁化方向，并且自由层被结构化以满足以下公式：[公式]其中，在该公式中，Jex是第一磁性层与第二磁性层之间的层间交换耦合，MsSL2是第二磁性层的饱和磁化，tSL2是第二磁性层的厚度，Hstray是由第一磁性层产生的漏磁场，KuSL2是第二磁性层的单轴各向异性场，以及NzzSL2是第二磁性层沿垂直方向的退磁张量，以同时转换第一磁性层和第二磁性层的磁化方向。第二磁性层、间隔件层和第一磁性层可以顺序地层叠，并且第一磁性层与隧道阻障层接触。自由层具有SF(合成铁磁体)结构。第一磁性层可以具有与第二磁性层的磁化方向相同的磁化方向。改变第一磁性层的磁化方向的机理可以不同于改变第二磁性层的磁化方向的机理。第一磁性层的磁化方向可以通过自旋转移力矩来改变，而第二磁性层的磁化方向可以通过磁场来改变。在附图、说明书和权利要求中更详细地描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，包括半导体存储器，其中半导体存储器包括：自由层，包括多个磁性层，每个磁性层具有可变磁化方向；隧道阻障层，形成在自由层之上；以及钉扎层，形成在隧道阻障层之上并且具有钉扎磁化方向；其中，自由层中的所述多个磁性层包括与隧道阻障层接触的第一磁性层和与隧道阻障层不接触的第二磁性层，并且第一磁性层和第二磁性层之间的交换场与由第一磁性层产生的漏磁场的总和大于或等于第二磁性层的单轴各向异性场和由于第二磁性层的形状导致的退磁场之间的差。

【技术特征摘要】
2015.11.30 KR 10-2015-01682391.一种电子设备，包括半导体存储器，其中半导体存储器包括：自由层，包括多个磁性层，每个磁性层具有可变磁化方向；隧道阻障层，形成在自由层之上；以及钉扎层，形成在隧道阻障层之上并且具有钉扎磁化方向；其中，自由层中的所述多个磁性层包括与隧道阻障层接触的第一磁性层和与隧道阻障层不接触的第二磁性层，并且第一磁性层和第二磁性层之间的交换场与由第一磁性层产生的漏磁场的总和大于或等于第二磁性层的单轴各向异性场和由于第二磁性层的形状导致的退磁场之间的差。2.如权利要求1所述的电子设备，其中，自由层还包括间隔件层，所述间隔件层介于所述多个磁性层之间并诱导层间交换耦合。3.如权利要求1所述的电子设备，其中，自由层具有合成铁磁体SF结构。4.如权利要求1所述的电子设备，其中，第一磁性层具有与第二磁性层的磁化方向相同的磁化方向。5.如权利要求1所述的电子设备，其中，每个磁性层的可变磁化方向同时改变成同一方向。6.如权利要求1所述的电子设备，其中，改变第一磁性层的磁化方向的机理不同于改变第二磁性层的磁化方向的机理。7.如权利要求1所述的电子设备，其中，第一磁性层的磁化方向通过自旋转移力矩来改变，而第二磁性层的磁化方向通过磁场来改变。8.根据权利要求1所述的电子设备，还包括微处理器，所述微处理器包括：控制单元，被配置为接收包括来自微处理器外部的命令的信号，以及执行命令的提取、解码，或控制微处理器的信号的输入或输出；操作单元，被配置为基于控制单元解码命令的结果来执行操作；以及存储单元，被配置为储存用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或被执行操作的数据的地址，其中，半导体存储器是微处理器中的存储单元的部件。9.根据权利要求1所述的电子设备，还包括处理器，所述处理器包括：核心单元，被配置为基于从处理器外部输入的命令而通过使用数据来执行与所述命令相对应的操作；高速缓冲存储单元，被配置为储存用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或被执行操作的数据的地址；以及总线接口，连接在核心单元与高速缓冲存储单元之间，并且被配置为在核心单元与高速缓冲存储单元之间传送数据，其中，半导体存储器是处理器中的高速缓冲存储单元的部件。10.根据权利要求1所述的电子设备，还包括处理系统，所述处理系统包括：处理器，被配置为对由处理器接收到的命令解码，以及基于解码命令的结果来控制对信息的操作；辅助存储器件，被配置为储存用于对命令解码的程序和信息；主存储器件，被配置为调用和储存来自辅助存储器件的程序和信息，使得处理器在运行程序时能够使用程序和信息来执行操作；以及接口设备，被配置为在处理器、辅助存储器件和主存储器件中的至少一个与外部之间执行通信，其中，半导体存储器是处理系统中的辅助存储器件或主存储器件的部件。11.根据权利要求1所述的电子设备，还包括数据储存系统，所述数据储存系统包括：储存设备，被配置为储存数据，并且无论电源如何都保存储存的数据；控制器，被配置为根据从外部输入的命令来控制将数据输入至储存设备以及从储存设备输出数据；临时储存设备，被配置为暂时地储存在储存设备与外部之间交换的数据；以及接口，被配置为在储存设备、控制器和临时储存设备中的至少一个与外部之间执行通信，其中，半导体存储器是数据储存系统中的储存设备或临时储存设备的部件。12.根据权利要求1所述的电子设备，还包括存储系统，所述存储系统包括：存储器，被配置为储存数据，并且无论电源如何都保存储存的数据；存储器控制器，被配置为根据从外部输入的命令来控制将数...

【专利技术属性】
技术研发人员：文廷桓，尹晟准，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR