专利名称：用于改进比特成品率的不对称磁阻随机存取存储器单元和比特设计的制作方法
技术领域：
一般来讲，本发明涉及存储装置，更具体来讲，涉及用于改进磁阻随机存取存储器(MRAM)装置的比特成品率的不对称单元和比特设计。
背景技术：
集成电路设计者一直在寻求理想的半导体存储器一种可随机存取、能够非常快速地写入或读取、非易失性、但可无限改变、且功耗极少的装置。MRAM技术日益被视为提供所有这类优点。
MRAM装置通常包括磁存储单元阵列。典型的磁存储单元的结构包括由非磁层分隔的磁层。通常称作牵制层的一个磁层中的磁矢量在磁性上被固定或牵制在一个方向。通常称作存储层或传感层的另一个磁层的磁矢量没有被固定，使得其磁化方向在相对于牵制层“平行”和“反平行”的状态之间随意转换。对平行状态进行响应，磁存储单元将具有低阻态。相反，对反平行状态进行响应，磁存储单元将具有高阻态。MRAM装置把这两种阻态与逻辑“1”或者“0”比特值关联。
逻辑“1”或“0”通常通过施加旋转存储层中磁化方向的外部磁场(通过电流)而写入磁存储单元。存储层中的磁化方向通常与称作易磁化轴的轴一致。根据预期的逻辑状态，施加外部磁场，使存储层中的磁化方向沿其易磁化轴翻转到相对于牵制层中的磁化方向平行或反平行的方向。
MRAM装置通常包括用于在写入过程中向磁存储单元施加外部磁场的行线和列线的阵列。磁存储单元通常设置在行线和列线的交叉点上。通常通过把电流施加到在所选磁存储单元相交的特定行线和列线来对所选磁存储单元进行写入。
图1说明典型MRAM装置中所见的磁存储单元11的阵列10的一部分。单元11排成行和列，其中各行具有相关的行线12，各列具有相关的列线14。另外，单元11还设置成其长轴平行于行线12延伸，其横轴平行于列线14延伸。参照图1和图2a，各单元11的易磁化轴19与单元的长轴(长度)平行，以及其难磁化轴20与单元的短轴(宽度)平行。各单元11的列线14在被施加电流时产生易磁化轴磁场，以及行线12中被施加电流时产生难磁化轴磁场。电流在磁存储装置中产生磁场的方式是本领域众所周知的，因此本文不作论述。
与易磁化轴一致的磁场在本文中称作易磁化轴写磁场，而另一种磁场则称作难磁化轴写磁场。希望只有所选磁存储单元才接收易磁化轴和难磁化轴写磁场。各写磁场一般称作半选磁场，因为它们不能独立地转换单元的内容。但是，实际上，难磁化轴写磁场通常称作半选磁场，而易磁化轴写磁场则称作转换磁场。
存储在所选存储单元中的比特在本文中称作“所选比特”。耦合到列线或行线、不属于预期所选单元的所有其余存储单元在本文中称作“未选单元”，以及它们的相应比特为“未选比特”。耦合到特定列线的未选单元通常仅接收易磁化轴写磁场。同样，耦合到特定行线的未选单元通常仅接收难磁化轴写磁场。易磁化轴和难磁化轴写磁场的幅度通常被选择为足够高，使得所选磁存储单元中的存储比特转换其逻辑状态，同时又足够低，使得仅受到写磁场之一的未选存储单元中的存储比特不进行转换。未选磁存储单元(即仅接收写磁场之一的单元)中存储比特的不希望的转换一般称作半选转换。
为构建可靠的MRAM装置需要克服的一个严重问题是出现在所选和未选比特中的转换磁场的分布。所选或未选写磁场的分布强烈地降低了比特成品率。这是因为所选和未选比特之间的写电流分布中的重叠引起的。已经确定，这个问题部分可归因于存储单元的形状。
再参照图2a以及以上所述，典型的存储单元11具有多层磁阻材料。例如，所示单元11包括第一磁层16和第二磁层17，它们由第一导电或绝缘分隔层18分隔。磁层和非磁层的堆叠通常按图案形成对称的形状，如椭圆、矩形和六边形。图2a说明具有矩形形状的存储单元11。在所示矩形单元11中，层16和17的磁化矢量21实质上沿单元11的长度或易磁化轴定位。矢量21描述为在各端具有箭头，以表示单元11中两个不同的磁化方向。如上所述，层16/17其中之一的磁化一般是受牵制的，而另一层17/16的磁化将随意旋转到矢量21所表示的两个位置中的任一个。
当前磁存储单元的形状(即椭圆、矩形、六边形)所存在的问题是它们完全对称。因例如制造工艺变化而产生的与完全对称形状的任何细微偏差都会导致把比特写入单元所需的磁场和电流的显著变化，从而增加了阵列中写电流的分布。这降低了写容限(即所选和未选比特的写电流之间的差异)，从而降低比特成品率。
因此，希望并且需要一种单元和比特设计，它增加MRAM装置中的写容限和比特成品率。
发明概述本发明提供一种用于MRAM装置的存储单元的设计，它增加MRAM装置的写容限和比特成品率。
通过为MRAM装置提供不对称单元和比特设计而不是对称设计，实现以上及其它特征和优点。该设计在关于易磁化轴反射时是不对称的，并且具有沿难磁化轴偏离比特中心的质心。这种不对称性足够大，使得制造工艺变化不会实质地改变存储比特的转换磁场。另外，不对称性使比特的端部在小半选磁场中调整到相反方向而在大半选磁场中彼此平行，这增加了所选和未选比特之间转换磁场的差异。这两种特性的组合作用因所选和未选比特转换分布之间较少重叠而产生提高的比特成品率(相对于类似大小的对称单元和比特而言)。
附图简介通过以下参照附图对示例实施例的详细说明，本发明的上述及其它优点和特点将变得更加明显，附图中图1说明MRAM装置中的磁存储单元阵列的一部分；图2a说明图1所示阵列中的存储单元的简化视图；图2b说明用于定义比特对称性/不对称性的比特中心和坐标系；图3a-3c说明可用于MRAM装置中的示例比特形状；图4a-4d说明比特形状的不同磁化图案，其中比特形状是不对称的，并且具有沿难磁化轴偏离比特中心的质心；图5a-5d说明相对于行线旋转的比特形状的不同磁化图案；图6a-6d说明对称比特形状的不同磁化图案；图7a-7d说明用于MRAM装置中的示例比特形状；图8是对图7a-7d所示比特形状的转换星形线的模拟；图9a-9c说明不对称比特形状的示例反转模式，其中所述比特形状的质心通过小难磁化轴偏置沿难磁化轴偏离比特中心；图10a-10c说明不对称比特形状的示例反转模式，其中所述比特形状的质心通过大难磁化轴偏置沿难磁化轴偏离比特中心；以及图11说明结合根据本发明的一个示例实施例构造的MRAM存储器电路的处理器系统。
最佳实施例的详细说明在以下详细说明中，参照了在其中可实施本发明的各种具体实施例。对这些实施例进行了详细描述，足以使本领域的技术人员能够实施本发明，并且要理解，可采用其它实施例，只要不背离本发明的精神或范围，可进行结构和电气变更。
如上所述，任何MRAM装置中需要解决的基本问题是因所选和未选比特的写电流分布之间的重叠而导致差的比特成品率的转换磁场的分布。已经确定，存在MRAM单元/比特固有的、会影响所选和未选比特分布重叠的各种参数。它们包括但不限于比特形状在不同比特之间的随机变化、材料参数在不同比特之间的随机变化、写入比特的磁场序列、用于写入比特的磁场值以及磁噪声。
对转换磁场分布宽度的主要作用涉及磁化反转模式。磁化反转模式可定义为在磁化反转过程(即图2a所示的矢量21的磁化方向的转换)中磁化图案的序列。这些磁化图案可以按照比特形状以及按照写磁场的不同组合来选择。在本说明的其余部分采用术语“比特形状”，但应该理解，比特形状是由存储比特的存储单元形状产生的。因此，例如，提到对称比特形状还应该理解为是指对称存储单元。
已经确定，如果经过适当选择，则用来写入比特的比特形状和写磁场可用于增加所选和未选写磁场分布的平均值之间的距离(即增加写容限)，并且通过锁定在优选反转模式来减小写磁场分布的宽度。
比特形状及相应的对称性/不对称性可参照图2b所示的坐标系采用比特质心和旋转来量化。x轴平行于行线，以及y轴平行于列线。比特的长度是沿x轴测量的，宽度是沿y轴测量的。用于定义比特对称性/不对称性的坐标系的中心位于22，如图2b所示。
比特质心的x和y坐标被定义如下(1)<x>＝∫∫xdxdy/∫∫dxdy；以及(2)<y>＝∫∫ydxdy/∫∫dxdy。
比特旋转被定义为(3)<θ>＝∫∫θ(x，y)dxdy/∫∫dxdy。
利用这些定义，比特对称性/不对称性被定义如下(4)<x>＝0；<y>＝0；<θ>＝0＝>对称；
(5)<x>＝0；<y>＝0；<θ>≠0＝>旋转；以及(6)<x>＝0；<y>≠0；<θ>＝0＝>相对于难磁化轴倾向一边(即质心沿难磁化轴偏离比特中心)。
图3a说明与等式(4)对应的对称椭圆形比特。图3b说明与等式(5)对应的旋转平行四边形比特。图3c说明一种不对称的比特形状，其质心沿难磁化轴(y)偏离比特中心，与等式(6)对应。在图3a-3c中，x轴是易磁化轴，而y轴是难磁化轴。
比特对称性/不对称性在很大程度上确定磁化图案，因为磁化优选调整到与比特的边缘平行。图4a-4d说明比特30的不同磁化图案，其中比特30是不对称的，并且其质心沿难磁化轴偏离比特的中心(即<y>≠0)。图4a、4b说明低难磁化轴写磁场的图案。在低的难磁化轴写磁场下，不对称比特30的端部32、34中的磁化图案调整到相反方向(即矢量32是指向上方的，而矢量34是指向下方的)。在图4a中，磁化矢量21指向右侧，以及在图4b中，矢量21已经被转换或反转，使得它这时指向左侧。图4c、4d说明高难磁化轴写磁场的图案。在高的难磁化轴写磁场下，不对称比特30的端部32、34中的图案调整到相同方向。在图4c中，磁化矢量21指向右侧，以及在图4d中，矢量21已经被转换或反转，使得它这时指向左侧。当端部32、34中的图案调整到相反方向时比起当它们调整到相同方向时，转换磁化矢量21的方向所需的磁场更高。
图5a-5d说明具有相对于x轴旋转的形状(<θ>≠0)的比特35的不同磁化图案。图5a、5b说明低难磁化轴写磁场的图案。通过低难磁化轴偏磁场，比特35的端部36、36中的磁化图案当磁化矢量21指向右时调整到向上方向，而当矢量21已经被反转而指向左时调整到向下方向。图5c、5d说明高难磁化轴偏磁场的图案。通过高难磁化轴偏磁场，比特35的端部36、38中的图案调整到相同方向并始终朝上。随着难磁化轴写磁场增加，将矢量21磁化为向右比向左更容易。
图6a-6d说明对称比特40的不同磁化图案。图6a、6b说明低难磁化轴偏磁场的图案。在低难磁化轴偏磁场以及完全对称性的条件下，比特40的端部42、44中的磁化图案被分割(指向上方和下方)，使得它们与比特边缘平行。可能从工艺变化产生的比特对称性的细微偏差将使该比特磁化为图4和图5所示。这将在反转磁化矢量21的方向所需的写磁场中导致大的分散。图6c、6d说明高难磁化轴偏磁场的图案。通过高难磁化轴偏磁场，比特40的端部42、44中的图案调整到相同方向并与难磁化轴偏磁场平行。
如以上参照图3a-6d所说明的，比特对称性/不对称性在很大程度上确定磁化图案。模拟四种不同的比特形状来确定其磁化图案。这些形状如图7a-7d所示，并定义如下(7)椭圆＝<x>＝0nm；<y>＝0nm；<θ>＝0度；(8)不对称#2＝<x>＝0nm；<y>＝-8nm；<θ>＝0度；(9)不对称#3＝<x>＝0nm；<y>＝-4nm；<θ>＝0度；以及(10)不对称#4＝<x>＝0nm；<y>＝0nm；<θ>＝-15度。
模拟中的所有比特标称为270nm长、180nm宽以及4nm厚的椭圆。图7a说明与等式(7)对应的对称椭圆40。图7b说明第一不对称比特30a，其质心沿难磁化轴(即y轴)偏离中心，与等式(8)对应。图7c说明第二不对称比特30b，其质心沿其难磁化轴(即y轴)偏离比特中心，与等式(9)对应。图7d说明第三椭圆，它相对于其易磁化轴(即x轴)旋转，与等式(10)对应。
图8说明比特对称性的变化对写入比特所需的平均磁场的影响。图中有四条曲线，其中每条曲线由两条线组成。各曲线表示图7a-7d所示的比特。椭圆的曲线对应于第一和第二条线50a、50b，不对称#2的曲线对应于第三和第四条线60a、60b，不对称#3的曲线对应于第五和第六条线70a、70b，以及不对称#4的曲线对应于第七和第八条线80a、80b。
曲线的坐标轴为难磁化轴写磁场(Hy)和易磁化轴写磁场(Hx)。也就是说，Hy是半选磁场，以及Hx是转换磁场。曲线图中的磁场单位是奥斯特(Oe)。由线50a、50b、60a、60b、70a、70b、80a、80b所表示的曲线通常称作转换星形线。存储单元工作点由Hx、Hy对表示。如果工作点在曲线的两条线之间(即在星形线之内)，则比特不能被写入该单元。但是，如果工作点是在曲线的两条线外部左侧或右侧(例如在星形线之外)，则比特可被写入单元。
图7a-7d所示的比特形状的细微差异在半选磁场的固定值上导致转换磁场的明显变化，如图8所示的不同曲线所表示。从图8清楚地看到，比特具有不对称性，其特征在于质心沿y轴偏离(不对称#2和不对称#3曲线所示)，这表明Hx随着Hy增加而较急剧下降，从而在改进比特成品率方面是优选的。因此，本发明利用其质心沿难磁化轴偏离比特中心的不对称比特形状来克服先有技术的MRAM单元存在的主要问题之一。
应该指出，本发明还包括材料参数变化以及尺寸变化的影响。如果把材料参数变化和/或尺寸变化引入上述实例，则Hy的固定值上的转换磁场分布将大于图8所示的分布。如上所述，增加未选和所选状态(Hy＝0和Hy≠0)之间的Hx的差异来改进比特成品率。以等式(6)来表征的比特形状将具有这个作用。
两个示例转换模式如图9a-9c以及10a-10c所示。图9a-9c说明在由<y>≠0表征的不对称比特中(即质心沿难磁化轴偏离中心)且在低于门限值的Hy值处易于出现的转换模式。图9a说明第一磁化图案100，其中主磁化102指向左侧。端部区域104的磁化方向指向下方，而第二端部区域106的磁化方向指向上方。图9b说明中间磁化图案110，它由方向指向左侧的主磁化部分112组成。第一端部区域114的磁化方向指向下方，而第二端部区域116的磁化方向指向上方。图9c说明反转之后的磁化图案120。图案120包括磁化方向指向右侧的部分122，端部区域124的磁化方向指向上方，而第二端部区域126的磁化方向指向下方。由于非常有利于这些比特的端部调整到相反方向、因而它们随着Hx增加而易于形成磁畴壁(例如区域114、116)，因此出现这种转换模式(图9b)。
图10a-10c说明在由<y>≠0表征的不对称比特中(即质心沿难磁化轴偏离比特中心)、但在Hy的高偏置值(即高于某个门限值)下出现的模式。图10a说明一种磁化图案140，其中主磁化142指向左，而其端部区域144、146的磁化则分别指向下方和上方。图10b说明Hx和Hy都已被接通之后的中间磁化图案150，它由方向指向上方的主磁化部分152以及同样指向上方的左、右端部区域154、156组成。图10c说明反转之后以及Hy被设置为零之后的磁化图案160。图案160包括指向右侧的主磁化区域162以及磁化方向分别指向上方和下方的端部区域164、166。随着增加的Hy呈现这种模式变化的形状、如<y>≠0不对称性是极符合要求的，因为它由于图9和图10所示的反转模式之间的转换磁场的差异而提高了写容限。
因此，对倾向一边的不对称比特(图7b、7c所示的不对称#2和不对称#3)的模拟往往表明，能够设计一种比特，在应用Hy时改变其磁化反转模式，从而表明优于对称比特的提高的写容限。其次，能够设计<y>≠0不对称，使其正好大到足以覆盖可能因加工变化而导致的对称性的任何变化。这将通过消除具有不同转换星形线的模式来锁定反转模式和缩小转换磁场的分布。图8说明，虽然比特不对称#2和不对称#3具有略微不同的形状，但它们的星形线几乎相同。
应该指出，具有不对称比特形状、使得质心沿难磁化轴偏离比特中心的单元可通过任何加工方法或技术来制造，并且本发明不限于任何这样的方法。此外，构成单元的层(例如图2a所示的层16-18)不限于任何特定的材料或材料层。所要求的是形成具有预期形状的单元的能力。图2a所示的层16-18适合于实施本发明，只要它们被成型为其中质心沿难磁化轴偏离比特中心的不对称形状。还应该理解，仅存储层17才需要具有其质心沿难磁化轴偏离比特中心的形状来实施本发明。也就是说，如果希望具有对称牵制层16和非磁层18，则只通过把存储层17成形为使其质心沿难磁化轴偏离比特中心，仍然可实施本发明。
图11说明结合根据本发明的一个实施例构造的MRAM存储器电路212的处理器系统200。也就是说，MRAM存储器电路212包括磁存储单元阵列，这些单元是不对称的，并且其质心沿难磁化轴偏离比特中心，因而具有改进的比特成品率，如以上参照图3b、4a-4d、8以及9a-9c所述。系统200可以是计算机系统、过程控制系统或者其它任何采用处理器及相关存储器的系统。
系统200包括中央处理器(CPU)202、如微处理器，它通过总线220与存储器电路212和I/O装置208通信。必须指出，总线220可以是常用于处理器系统的一系列总线和桥接器，但只是为了便于说明，总线220被表示为单一总线。表示了第二I/O装置210，但不是实施本发明所必需的。系统200也可包括附加存储装置、如只读存储器(ROM)装置214以及外部装置、如软盘驱动器204和光盘(CD)ROM驱动器206，它们也通过总线220与CPU 202进行通信，如本领域众所周知的那样。应该指出，存储器212可以根据需要嵌入与CPU 202相同的芯片中。
虽然参照示例实施例对本发明进行了描述和说明，但仍可以进行多种变更以及用等效方案来代替，只要没有背离本发明的主旨或范围。因此，本发明不能理解为受到上述说明的限制，而只是受到所附权利要求书的范围的限制。
权利要求
1.一种磁存储单元，包括第一磁层，具有受牵制的磁化方向；非磁层，设置在所述第一磁层上；以及第二磁层，设置在所述非磁层上，所述第二磁层存储可在与所述受牵制的磁化方向一致的第一方向和与所述受牵制的磁化方向相反的第二方向之间转换的磁化，其中，所述单元包括难磁化轴和易磁化轴，难磁化轴和易磁化轴的交叉点定义所述单元的中心，以及至少所述第二磁层具有沿所述难磁化轴偏离所述中心的质心。
2.如权利要求1所述的磁存储单元，其特征在于，所述第二磁层成型为倾向一边的形状，其质心沿所述难磁化轴偏离所述中心。
3.如权利要求1所述的磁存储单元，其特征在于，各所述层具有沿所述难磁化轴偏离所述中心的相关质心。
4.如权利要求1所述的磁存储单元，其特征在于，各所述层具有相关质心，并成型为倾向一边的形状，其相应的质心沿所述难磁化轴偏离所述中心。
5.如权利要求1所述的磁存储单元，其特征在于，所述第二磁层包括第一和第二端部区域以及主区域，所述主区域与所述易磁化轴平行，并且存储可在所述第一和第二方向之间转换的磁化，以及所述第一和第二端部在低半选磁场被施加到所述单元时存储调整到彼此相反的方向的磁场。
6.如权利要求1所述的磁存储单元，其特征在于，所述第二磁层包括第一和第二端部区域以及主区域，所述主区域与所述易磁化轴平行，并存储可在所述第一和第二方向之间转换的所述磁化，以及所述第一和第二端部在高半选磁场被施加到所述单元时存储调整到彼此相同的方向的磁场。
7.一种磁存储装置，包括多个磁存储单元，它们被组织成行和列的阵列，各磁存储单元包括第一磁层，具有受牵制的磁化方向；非磁层，设置在所述第一磁层上；以及第二磁层，设置在所述非磁层上，所述第二磁层存储可在与所述受牵制的磁化方向一致的第一方向和与所述受牵制的磁化方向相反的第二方向之间转换的磁化，其中，所述单元包括难磁化轴和易磁化轴，难磁化轴和易磁化轴的交叉点定义所述单元的中心，以及至少所述第二磁层具有沿所述难磁化轴偏离所述中心的质心。
8.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述第二磁层成型为倾向一边的形状，它相对于所述易磁化轴是不对称的，并且其质心沿所述难磁化轴偏离所述中心。
9.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，各层具有沿所述难磁化轴偏离所述中心的相关质心。
10.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，各层具有相关质心，并成型为倾向一边的形状，它相对于所述易磁化轴是不对称的，并且其质心沿所述难磁化轴偏离所述中心。
11.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述第二磁层包括第一和第二端部区域以及主区域，所述主区域与所述易磁化轴平行，并存储可在所述第一和第二方向之间转换的所述磁化，以及所述第一和第二端部在低半选磁场被施加到所述单元时存储调整到彼此相反的方向的磁场。
12.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述第二磁层包括第一和第二端部区域以及主区域，所述主区域与所述易磁化轴平行，并存储可在所述第一和第二方向之间转换的所述磁化，以及所述第一和第二端部在高半选磁场被施加到所述单元时存储调整到彼此相同的方向的磁场。
13.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述装置是磁阻随机存取存储器(MRAM)装置。
14.一种处理器系统，包括处理器；以及耦合到所述处理器的磁存储装置，所述磁存储装置包括多个被组织成行和列的阵列的磁存储单元，各磁存储单元包括第一磁层，具有受牵制的磁化方向；非磁层，设置在所述第一磁层上；以及第二磁层，设置在所述非磁层上，所述第二磁层存储可在与所述受牵制的磁化方向一致的第一方向和与所述受牵制的磁化方向相反的第二方向之间转换的磁化，其中，所述单元包括难磁化轴和易磁化轴，难磁化轴和易磁化轴的交叉点定义所述单元的中心，以及至少所述第二磁层具有沿所述难磁化轴偏离所述中心的质心。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二磁层具有倾向一边的形状，它相对于所述易磁化轴是不对称的，并且其质心沿所述难磁化轴偏离所述中心。
16.如权利要求14所述的系统，其特征在于，各层具有沿所述难磁化轴偏离所述中心的质心。
17.如权利要求14所述的系统，其特征在于，各层具有质心，并成型为倾向一边的形状，其相应的质心沿所述难磁化轴偏离所述中心。
18.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二磁层包括第一和第二端部区域以及主区域，所述主区域与所述易磁化轴平行，并存储可在所述第一和第二方向之间转换的所述磁化，以及所述第一和第二端部在低半选磁场被施加到所述单元时存储调整到彼此相反的方向的磁场。
19.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二磁层包括第一和第二端部区域以及主区域，所述主区域与所述易磁化轴平行，并存储可在所述第一和第二方向之间转换的所述磁化，以及所述第一和第二端部在高半选磁场被施加到所述单元时存储调整到彼此相同的方向的磁场。
20.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述磁存储装置是磁阻随机存取存储器(MRAM)装置。
21.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述磁存储装置被嵌入与所述处理器相同的芯片中。
22.一种用于在磁存储单元中存储信息的方法，所述方法包括以下步骤提供具有难磁化轴和易磁化轴的存储单元，所述难磁化轴和易磁化轴的交叉点定义所述单元的中心，所述存储单元包括在第一方向与所述易磁化轴一致的磁场，所述存储单元具有沿所述难磁化轴偏离所述中心的质心；把半选磁场施加到所述单元；以及把转换磁场施加到所述单元，所述转换磁场使所述磁性从所述第一方向转换到所述第二方向。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在所述磁场转换到所述第二方向之前，在所述单元上形成磁畴壁。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述存储器包括具有第一和第二端部区域以及主区域的磁层，所述方法还包括把低半选磁场施加到所述单元、使第一磁场存储在所述第一端部区域以及使第二磁场存储在所述第二端部区域的步骤，其中所述第一和第二磁场调整到彼此相反的方向。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述存储器包括具有第一和第二端部区域以及主区域的磁层，所述方法还包括把高半选磁场施加到所述单元、使第一磁场存储在所述第一端部区域以及使第二磁场存储在所述第二端部区域的步骤，其中所述第一和第二磁场调整到彼此相同的方向。
全文摘要
一种用于MRAM装置的不对称单元和比特设计。该设计相对于单元的易磁化轴是不对称的，并且具有沿单元的难磁化轴偏离比特中心的质心。这种不对称性足够大，使得制造工艺变化不会实质地改变比特的转换磁场。另外，不对称性使比特的端部在小半选磁场中调整到相反方向，而在大半选磁场中彼此平行，这增加了所选和未选比特之间转换磁场的差异。这两种特性的组合作用因所选和未选比特转换分布之间较少重叠而产生提高的比特成品率(相对于类似大小的对称比特而言)。
文档编号H01L21/70GK1613117SQ02827043
公开日2005年5月4日 申请日期2002年11月14日 优先权日2001年11月15日
发明者J·G·迪克 申请人:微米技术有限公司