电子设备制造技术

本发明专利技术提供一种电子设备。根据本文件的实施方式的电子设备可以包括半导体存储器，半导体存储器可以包括：下层，包括具有不同的晶体结构的多个材料层；第一磁性层，形成在下层之上且具有可变的磁化方向；隧道阻挡层，形成在第一磁性层之上；以及第二磁性层，形成在隧道阻挡层之上且具有钉扎的磁化方向。

【技术实现步骤摘要】
电子设备相关申请的交叉引用本文件要求于2015年11月30日提交的名称为“电子设备”的第10-2015-0168318号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利文件涉及存储电路或存储器件以及它们在电子设备或电子系统中的应用。
技术介绍
最近，随着电子设备或装置趋向于小型化、低功耗、高性能、多功能化等，需要能够在诸如计算机、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设备，并且已经对这种电子设备进行了研究和开发。这种电子设备的示例包括能够利用根据施加的电压或电流而在不同的电阻状态之间切换的特性来储存数据以及能够以各种配置实施的电子设备，例如，RRAM(电阻式随机存取存储器)、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
本专利文件中公开的技术包括：存储电路或器件和它们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，在实施方式中，电子设备包括能够改善可变电阻元件的性能的半导体存储器。在一个实施方式中，电子设备可以包括半导体存储器，半导体存储器可以包括：下层，包括具有不同的晶体结构的多个材料层；第一磁性层，形成在下层之上且具有可变的磁化方向；隧道阻挡层，形成在第一磁性层之上；以及第二磁性层，形成在隧道阻挡层之上且具有钉扎的磁化方向。下层可以包括彼此具有不同的晶体结构的第一材料层、第二材料层和第三材料层，其中第三材料层可以包括除尘层。下层可以具有顺序地层叠了第一材料层、第二材料层和第三材料层的多层层叠结构。第三材料层可以在预定范围内尽可能薄地形成。下层可以具有顺序地层叠了第一材料层、第三材料层和第二材料层的多层层叠结构。第三材料层可以在预定范围内尽可能厚地形成。下层可以包括：第一材料层，具有FCC(面心立方)晶体结构；第二材料层具有氯化钠(NaCl)晶体结构；以及第三材料层，具有纤维锌矿晶体结构。第一材料层可以包括具有FCC晶体结构的金属氮化物。第一材料层可以包括氮化锆(ZrN)、氮化铪(HfN)、氮化钛(TiN)或氮化钼(MoN)。第二材料层可以包括具有NaCl晶体结构的金属氧化物。第二材料层可以包括氧化镁(MgO)或氧化锆(ZrO)。第三材料层可以包括氮化铝(AlN)、碘化银(AgI)、氧化锌(ZnO)、硫酸镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)或氮化硼(BN)。电子设备还可以包括微处理器，微处理器包括：控制单元，被配置为从微处理器的外部接收包括命令的信号，以及执行命令的提取、解码、或者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将命令解码的结果来执行运算；以及存储单元，被配置为储存用于执行运算的数据、与执行运算的结果相对应的数据、或者对其执行运算的数据的地址，其中，半导体存储器是微处理器中的存储单元的部分。电子设备还可以包括处理器，处理器包括：核心单元，被配置为通过使用数据而基于从处理器的外部输入的命令来执行与命令相对应的运算；高速缓冲存储单元，被配置为储存用于执行运算的数据、与执行运算的结果相对应的数据、或者对其执行运算的数据的地址；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输数据，其中，半导体存储器为处理器中的高速缓冲存储单元的部分。电子设备还可以包括处理系统，处理系统包括：处理器，被配置为将由处理器接收到的命令解码，以及基于将命令解码的结果来控制针对信息的操作；辅助存储器件，被配置为储存用于解码命令的程序和信息；主存储器件，被配置为从辅助存储器件调用程序和信息并储存程序和信息，使得处理器在执行程序时能够使用程序和信息来执行操作；以及接口器件，被配置为执行处理器、辅助存储器件和主存储器件中的至少一个与外部之间的通信，其中，半导体存储器为处理系统中的辅助存储器件或主存储器件的部分。电子设备还可以包括数据储存系统，数据储存系统包括：储存器件，被配置为储存数据，并且无论电源如何均保存储存的数据；控制器，被配置为根据从外部输入的命令来控制数据输入至储存器件和从储存器件输出数据；暂时储存器件，被配置为暂时地储存在储存器件与外部之间交换的数据；以及接口，被配置为执行储存器件、控制器和暂时储存器件中的至少一个与外部之间的通信，其中，半导体存储器为数据储存系统中的储存器件或暂时储存器件的部分。电子设备还可以包括存储系统，存储系统包括：存储器，被配置为储存数据，并且无论电源如何均保存储存的数据；存储器控制器，被配置为根据从外部输入的命令来控制数据输入至存储器和从存储器输出数据；缓冲存储器，被配置为缓冲在存储器与外部之间交换的数据；以及接口，被配置为执行存储器、存储器控制器和缓冲存储器中的至少一个与外部之间的通信，其中，半导体存储器为存储系统中的存储器或缓冲存储器的部分。在另一个实施方式中，电子设备可以包括可变电阻元件，可变电阻元件包括：自由磁性层，具有可变的磁化方向，并且在自由磁性层中对于不同的磁化方向呈现出不同的电阻值；以及下层，形成为与可变电阻元件的自由磁性层直接接触，并且包括具有不同的晶体结构的多个材料层。下层可以包括具有FCC(面心立方)晶体结构的第一材料层，以及具有NaCl晶体结构的第二材料层。此外，在根据本实施方式的电子设备中，下层还可以包括除尘层，除尘层插入在第一材料层与第二材料层之间，并且具有纤维锌矿晶体结构。除尘层可以在预定范围内尽可能厚地形成。此外，在根据本实施方式的电子设备中，下层还可以包括除尘层，除尘层插入在第二材料层和自由磁性层之间，并且具有纤维锌矿晶体结构。除尘层可以在预定范围内尽可能薄地形成。除尘层可以包括氮化铝(AlN)、碘化银(AgI)、氧化锌(ZnO)、硫酸镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)或氮化硼(BN)。第一材料层可以包括具有FCC晶体结构的金属氮化物。第一材料层可以包括氮化锆(ZrN)、氮化铪(HfN)、氮化钛(TiN)或氮化钼(MoN)。第二材料层可以包括具有NaCl晶体结构的金属氧化物。第二材料层可以包括氧化镁(MgO)或氧化锆(ZrO)。自由磁性层可以是与下层不同的晶体结构。第一磁性层可以具有BCC(体心立方)晶体结构。在附图、说明书和权利要求书中更详细地描述了这些和其它方面、实施方式以及相关的优点。附图说明图1为图示根据本公开的第一实施方式的可变电阻元件的截面图。图2为图示根据本公开的第二实施方式的可变电阻元件的截面图。图3为图示在自由层(freelayer)中的磁各向异性场中的变化的示图，所述的变化取决于根据本公开的图1和图2的两个不同的实施方式的可变电阻元件的除尘层(dustinglayer)的厚度。图4为图示根据本公开的实施方式的存储器件及其制造方法的截面图。图5为图示根据本公开的另一实施方式的存储器件及其制造方法的截面图。图6为基于公开的技术实施存储电路的微处理器的配置图的示例。图7为基于公开的技术实施存储电路的处理器的配置图的示例。图8为基于公开的技术实施存储电路的系统的配置图的示例。图9为基于公开的技术实施存储电路的数据储存系统的配置图的示例。图10为基于公开的技术实施存储电路的存储系统的配置图的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括半导体存储器的电子设备，其中半导体存储器包括：下层，包括具有不同的晶体结构的多个材料层；第一磁性层，形成在下层之上且具有可变的磁化方向；隧道阻挡层，形成在第一磁性层之上；以及第二磁性层，形成在隧道阻挡层之上且具有钉扎的磁化方向。

【技术特征摘要】
2015.11.30 KR 10-2015-01683181.一种包括半导体存储器的电子设备，其中半导体存储器包括：下层，包括具有不同的晶体结构的多个材料层；第一磁性层，形成在下层之上且具有可变的磁化方向；隧道阻挡层，形成在第一磁性层之上；以及第二磁性层，形成在隧道阻挡层之上且具有钉扎的磁化方向。2.如权利要求1所述的电子设备，其中，下层包括彼此具有不同的晶体结构的第一材料层、第二材料层和第三材料层，其中，第三材料层包括除尘层。3.如权利要求2所述的电子设备,其中，下层具有顺序地层叠了第一材料层、第二材料层和第三材料层的多层层叠结构。4.如权利要求3所述的电子设备,其中，第三材料层在预定范围内尽可能薄地形成。5.如权利要求2所述的电子设备,其中，下层具有顺序地层叠了第一材料层、第三材料层和第二材料层的多层层叠结构。6.如权利要求5所述的电子设备,其中，第三材料层在预定范围内尽可能厚地形成。7.如权利要求1所述的电子设备,其中，下层包括：第一材料层，具有面心立方FCC晶体结构；第二材料层，具有氯化钠NaCl晶体结构；以及第三材料层，具有纤维锌矿晶体结构。8.如权利要求7所述的电子设备,其中，第一材料层包括具有FCC晶体结构的金属氮化物。9.如权利要求7所述的电子设备,其中，第一材料层包括氮化锆ZrN、氮化铪HfN、氮化钛TiN或氮化钼MoN。10.如权利要求7所述的电子设备,其中，第二材料层包括具有NaCl晶体结构的金属氧化物。11.如权利要求7所述的电子设备,其中，第二材料层包括氧化镁MgO或氧化锆ZrO。12.如权利要求7所述的电子设备,其中，第三材料层包括氮化铝AlN、碘化银AgI、氧化锌ZnO、硫酸镉CdS、硒化镉CdSe、碳化硅SiC、氮化镓GaN或氮化硼BN。13.如权利要求1所述的电子设备,还包括微处理器，微处理器包括：控制单元，被配置为从微处理器的外部接收包括命令的信号，以及执行命令的提取、解码、或者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将命令解码的结果来执行运算；以及存储单元，被配置为储存用于执行运算的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亮坤，金国天，金正明，林钟久，郑求烈，崔源峻，
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