状态(其可以用于感测自由层的逻辑状态)。
[0079]第十九示例可以包括示例18的主题，包括分别向第一和第二纳米柱同时提供第一和第二低逻辑信号。
[0080]第二十示例可以包括示例18-19的主题，包括:在分别向第一和第二纳米柱提供第一和第二低逻辑信号的5ns之内，将第三纳米柱从高逻辑状态转换成低逻辑状态。
[0081 ]第二十一示例包括一种设备，包括:不直接彼此接触的第一、第二和第三金属构件;直接接触第一金属构件的第一磁构件、直接接触第二金属构件的第二磁构件、以及直接接触第三金属构件的自由磁构件；以及将第一磁构件耦合到自由磁构件的第一金属互连和将第二磁构件耦合到自由磁构件的第二金属互连;其中，没有直接接触第一、第二和第三金属构件中的任一个的附加的磁构件;其中，基于第一和第二磁构件的逻辑状态确定自由磁构件的逻辑状态。
[0082]第二十二示例可以包括示例21的主题，其中，基于来自第一磁构件的自旋电流取向来确定第一磁构件的逻辑状态，并且基于来自第二磁构件的自旋电流取向来确定第二磁构件的逻辑状态。
[0083]第二十三示例可以包括示例21-22的主题，其中，第一金属互连直接接触第一磁构件和自由磁构件。
[0084]第二十四示例可以包括示例21-23的主题，其中:在第一和第二磁构件二者具有低逻辑状态时，自由磁构件具有低逻辑状态;在第一和第二磁构件二者具有低逻辑状态时，自由磁构件具有高逻辑状态;在第一和第二磁构件具有相反逻辑状态电流时，自由磁构件保持先前被编程的逻辑状态。
[0085]第二十五示例可以包括示例21-24的主题，包括在不包括固定磁层的C元件内。于是，在实施例中，元件906、966、907中的每个元件是可以翻转磁取向的自由磁体层。
[0086]已出于举例说明和描述性到目的而提供了对本发明的实施例的上述描述。它并非意在穷举或将本发明限制到所述公开的精确形式。本说明书和后附权利要求包括诸如左、右、顶部、底部、之上、之下、上层、下层、第一、第二等术语，它们仅用于描述的目的，并且不应被解释为限制性的。例如，指定相对垂直位置的术语是指这样的状况:基板或集成电路的器件侧(或有源表面)是基板的“顶”表面;基板实际上可以是任何取向，使得在标准的陆地参照系中基板的“顶”表面可以低于“底”侧，并仍然落在术语“顶部”的含义内。本文(包括在权利要求中)使用的术语“上”不指示在第二层“上”的第一层直接在第二层上并直接接触第二层，除非专门这样指出；在第一层与第一层上的第二层之间可以有第三层或其它结构。可以按照若干种位置和取向来制造、使用或运输文中描述的装置或物品的实施例。相关领域中的技术人员可以领会到，考虑到以上教导，很多修改和变化是可能的。本领域的技术人员将认识到针对图中所示各种部件的各种等效组合和置换。因此，其意在使本发明的范围不受本【具体实施方式】的限制而受其所附权利要求的限制。
【主权项】
1.一种C元件，包括: 第一纳米柱，其包括第一固定磁层并且耦合到第一接触部； 第二纳米柱，其包括第二固定磁层并且耦合到第二接触部；以及 第三纳米柱，其包括第三固定磁层并且耦合到第三接触部； 其中，(a)所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱全部形成在公共自由磁层之上，并且(b)所述第三固定磁层和所述自由磁层形成磁隧道结(MTJ)。2.根据权利要求1所述的C元件，其中，所述第一纳米柱和所述第二纳米柱形成在公共轴上，并且所述第三纳米柱形成在与所述公共轴正交的附加轴上。3.根据权利要求2所述的C元件，其中，所述第一纳米柱和所述第二纳米柱都不形成在所述附加轴上。4.根据权利要求1所述的C元件，其中，所述自由磁层是单片式的。5.根据权利要求1所述的C元件，其中，在所述第一纳米柱和所述第二纳米柱二者被供应有低逻辑状态电流时，所述自由磁层具有低逻辑状态。6.根据权利要求1所述的C元件，其中，在所述第一纳米柱和所述第二纳米柱二者同时被供应有低逻辑状态电流时，所述自由磁层具有低逻辑状态。7.根据权利要求1所述的C元件，其中，在所述第一纳米柱和所述第二纳米柱被供应有相反逻辑状态电流时，所述自由磁层保持先前被编程的逻辑状态。8.根据权利要求1所述的C元件，其形成在基板上，在所述基板上形成有包括附加MTJ的磁存储器，其中，所述附加MTJ的固定磁层和所述第三固定磁层都形成在所述基板上方的公共层层级处。9.根据权利要求1所述的C元件，包括附加纳米柱，所述附加纳米柱包括附加接触部和附加固定磁层;其中，所述附加纳米柱形成在所述公共自由磁层之上。10.根据权利要求1所述的C元件，其中，所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱都不包括除了所述第一固定磁层、所述第二固定磁层和所述第三固定磁层之外的任何其它附加固定磁层。11.根据权利要求10所述的C元件，其中，能够基于自旋转移矩(STT)效应对所述C元件的逻辑状态进行编程，并且基于感测所述MTJ的隧穿磁致电阻(TMR)来读取所述逻辑状态。12.根据权利要求1所述的C元件，其中，所述第三纳米柱包括位于所述第三固定磁层与所述自由磁层之间的隧道势皇层。13.—种逻辑门，包括: 第一纳米柱、第二纳米柱和第三纳米柱，所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱中的每个纳米柱包括固定磁层； 其中，(a)所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱中的每个纳米柱形成在公共自由磁层之上并共享所述公共自由磁层，并且(b)基于所述第一纳米柱和所述第二纳米柱的逻辑状态来确定所述第三纳米柱的逻辑状态。14.根据权利要求13所述的逻辑门，其中，所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱彼此非共线。15.根据权利要求13所述的逻辑门，其中，所述逻辑门包括异步逻辑。16.根据权利要求13所述的逻辑门，包括磁隧道结(MTJ)，其中，所述MTJ的隧道结包括在所述第三纳米柱中，并且所述第一纳米柱和所述第二纳米柱中的任一个中都不包括隧道结。17.根据权利要求13所述的逻辑门，其中，在所述第一纳米柱和所述第二纳米柱二者被供应有低逻辑状态时，所述自由磁层具有低逻辑状态。18.一种方法，包括: 提供包括第一纳米柱、第二纳米柱和第三纳米柱的C元件，所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱中的每个纳米柱包括固定磁层并親合到接触部;其中，(a)所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱中的每个纳米柱形成在公共自由磁层之上并共享所述公共自由磁层，并且(b)基于所述第一纳米柱和所述第二纳米柱的逻辑状态来确定所述第三纳米柱的逻辑状态； 分别向所述第一纳米柱和所述第二纳米柱提供第一低逻辑信号和第二低逻辑信号；以及 基于所述第一低逻辑信号和所述第二低逻辑信号将所述第三纳米柱从高逻辑状态转换到低逻辑状态。19.根据权利要求18所述的方法，包括同时分别向所述第一纳米柱和所述第二纳米柱提供所述第一低逻辑信号和所述第二低逻辑信号。20.根据权利要求18所述的方法，包括:在分别向所述第一纳米柱和所述第二纳米柱提供所述第一低逻辑信号和所述第二低逻辑信号的5ns之内，将所述第三纳米柱从所述高逻辑状态转换到所述低逻辑状态。21.—种设备，包括: 不直接彼此接触的第一金属构件、第二金属构件和第三金属构件； 直接接触所述第一金属构件的第一磁构件、直接接触所述第二金属构件的第二磁构件、以及直接接触所述第三金属构件的自由磁构件；以及 将所述第一磁构件耦合到所述自由磁构件的第一金属互连、以及将所述第二磁构件耦合到所述自由磁构件的第二金属互连； 其中，没有直接接触所述第一金属构件、所述第二金属构件和所述第三金属构件中的任一个的附加磁构件； 其中，基于所述第一磁构件和所述第二磁构件的逻辑状态来确定所述自由磁构件的逻辑状态。22.根据权利要求21所述的设备，其中，基于来自所述第一磁构件的自旋电流取向来确定所述第一磁构件的所述逻辑状态，并且基于来自所述第二磁构件的自旋电流取向来确定所述第二磁构件的所述逻辑状态。23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一金属互连直接接触所述第一磁构件和所述自由磁构件。24.根据权利要求21所述的设备，其中: 在所述第一磁构件和所述第二磁构件二者具有低逻辑状态时，所述自由磁构件具有低逻辑状态； 在所述第一磁构件和所述第二磁构件二者具有低逻辑状态时，所述自由磁构件具有高逻辑状态;并且 在所述第一磁构件和所述第二磁构件具有相反逻辑状态电流时，所述自由磁构件保持先前被编程的逻辑状态。25.根据权利要求23所述的设备，其包括在不包括固定磁层的C元件内。
【专利摘要】实施例包括被实施为自旋逻辑器件的C元件逻辑门，所述C元件逻辑门通过利用自旋电子技术实施C元件来提供异步逻辑的紧凑且低功率的实施方式。实施例包括：包括第一接触部和第一固定磁层的第一纳米柱；包括第二接触部和第二固定磁层的第二纳米柱；以及包括第三接触部、隧道势垒和第三固定磁层的第三纳米柱；其中，(a)所述第一纳米柱、所述第二纳米柱和所述第三纳米柱都形成在自由层之上，(b)所述第三固定磁层、所述隧道势垒和所述自由磁层形成磁隧道结(MTJ)。本文描述了其它实施例。
【IPC分类】H01L43/00, H01L29/82
【公开号】CN105493292
【申请号】CN201380079248
【发明人】D·E·尼科诺夫, S·马尼帕特鲁尼, M·基申维斯凯, I·A·扬
【申请人】英特尔公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2013年9月30日
【公告号】US20160173100, WO2015047368A1