本公開的實施例總體上涉及一種非易失性存儲器，更特別地，涉及一種具有改善的自旋轉矩效率的磁致電阻式隨機存取存儲器(MRAM)。

背景技術：

計算機的核心為磁記錄裝置，其典型地可以包含旋轉磁性介質或固態(tài)介質裝置?，F(xiàn)今存在若干不同的存儲器技術，用于儲存計算系統(tǒng)中使用的信息。這些不同的存儲器技術總體上可以分為兩個主要類別：易失性存儲器和非易失性存儲器。易失性存儲器可以總體上指代需要電源來保有存儲的數(shù)據(jù)的計算機存儲器。另一方面，非易失性存儲器可以總體上指代不需電源來保有存儲的數(shù)據(jù)的計算機存儲器。非易失性存儲器的示例可以包含只讀存儲器(ROM)、磁致電阻式RAM(MRAM)以及閃存存儲器——比如NOR和NAND閃存，等等。

近來，MRAM作為下一代非易失性存儲器已經引起越來越多的關注。MRAM提供快速訪問時間、幾乎無限的讀/寫耐久性、輻射硬度以及高存儲密度。與傳統(tǒng)的RAM芯片技術不同，MRAM數(shù)據(jù)不存儲為電荷，而是使用磁矩存儲數(shù)據(jù)位。MRAM裝置可以含有由兩個磁性極化層形成的存儲器單元件，每個磁性極化層可以保持磁性極化場，該磁性極化層由薄絕緣層隔開的，其一同形成磁隧道結(MTJ)位。薄絕緣層可以是勢壘層。MTJ存儲器位可設計為MTJ位結構相對于膜表面的平面內或垂直磁化。兩個磁性層中的一個是設置為特定極性的永磁體(即，具有固定的磁化)；另一層的極化將在比如強磁場或自旋極化電流的外部寫入機制的影響下改變(即，具有自由磁化)。因此，單元具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，其允許單元充當非易失性存儲器單元。

采用MTJ存儲器位的一種類型的MRAM為自旋扭矩轉換MRAM(STT-MRAM)，其中使用自旋極化電流來寫入位狀態(tài)。然而，典型地，切換單元的狀態(tài)需要大量的寫入電流。隨著時間推移，由于電流的量，勢壘層可能被擊穿，使得MTJ無法運行。此外，在STT-MRAM裝置中，可能難以在不干擾相鄰的MTJ位的情況下隔離單個MTJ位以用于寫入，并且為了選擇單獨的MTJ位，可能需要大的晶體管。

因此，本領域需要改善的MRAM裝置，其能夠在不干擾相鄰的MTJ位的情況下選擇單獨MTJ位，并且還能夠增強寫入電流的效率，以避免勢壘層的擊穿。

技術實現(xiàn)要素：

本公開總體上涉及一種非易失性存儲器裝置，并且特別地，涉及一種自旋軌道轉矩MRAM(SOT-MRAM)存儲器單元，其提供切換單獨的位所需的電流的量的減少以及切換可靠性的增強。SOT-MRAM存儲器單元包含第一互連線、橢圓形MTJ位以及第二互連線，該第一互連線具有第一縱軸，該橢圓形MTJ位具有長軸，并且該第二互連線具有第二縱軸，第二縱軸定向為垂直于第一互連線。橢圓形MTJ位的長軸設置為相對于第一縱軸和第二縱軸成角度。MTJ位包含磁性極化自由層、用于解耦磁性層的勢壘層以及具有磁矩的磁性極化參考層，該磁矩釘扎在與MTJ位的長軸不同的角度處。通過選擇將MTJ位的長軸定向為相對于第一縱軸和第二縱軸成角度，并且將MTJ參考層矩定向為與MTJ位的長軸不同的角度，可以在自由層矩與通過施加在MTJ位上的電壓與沿互連線的電壓的某些組合引起的自旋電流/拉什巴場(Rashba field)之間引起非零平衡角度，導致更加連貫的切換動力學以及縮短的逆轉潛伏時間。

在一個實施例中，存儲器單元包含第一互連線、第二互連線以及橢圓形位，其中該第一互連線具有第一縱軸，該第二互連線具有設置為垂直于第一互連線的第二縱軸，該橢圓形位具有長軸。橢圓形位設置在第一互連線與第二互連線之間，并且其中長軸設置為相對于第一縱軸和第二縱軸成角度。橢圓形位包含自由層、參考層以及勢壘層，該參考層具有磁矩，磁矩設置為與長軸不同的角度，并且該勢壘層設置在自由層與參考層之間。

在另一實施例中，存儲器單元包含互連線、單獨的接觸以及橢圓形位，其中該互連線具有第一縱軸，單獨的接觸設置為垂直于互連線，橢圓形位耦接到互連線，橢圓形位具有長軸，長軸設置為相對于第一縱軸成角度，并且其中橢圓形位包含，自由層、參考層以及勢壘層，該參考層具有設置為與長軸不同角度的磁矩，并且該勢壘層設置在自由層與參考層之間。

在另一實施例中，存儲器陣列包含第一互連線、第二互聯(lián)線、第三互連線、第一橢圓形位以及第二橢圓形位，該第一互連線具有第一縱軸，該第二互連線具有垂直于第一互連線的第二縱軸，該第三互連線具有平行于第一互連線的第三縱軸，該第一橢圓形位具有第一長軸，并且該第二橢圓形位具有第二長軸。第一橢圓形位設置在第一互連線與第二互連線之間，并且第一長軸設置為相對于第一縱軸和第二縱軸成角度。第一橢圓形位包含第一自由層、第一參考層以及第一勢壘層，該第一參考層具有第一磁矩，第一磁矩設置為與第一長軸不同的角度，并且該第一勢壘層設置在第一自由層與第一參考層之間。第二橢圓形位設置在第二互連線與第三互連線之間，并且第二長軸設置為相對于第二縱軸和第三縱軸成角度。第二橢圓形位包含第二自由層、第二參考層以及第二勢壘層，該第二參考層具有第二磁矩，第二磁矩設置為與第二長軸不同的角度，并且該第二勢壘層設置在第二自由層與第二參考層之間。

附圖說明

為了能夠更詳細地理解本公開所列舉的特征，可以參考實施例對上面簡要概括的本公開進行更特定的說明，一些實施例在附圖中圖示。然而，應當理解，附圖僅圖示本公開的典型實施例，并且因此不應認為限制其范圍，因為本公開可以認可其它同等有效的實施例。

圖1A為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器單元的示意圖。

圖1B為圖1A的SOT-MRAM存儲器單元的示意俯視平面圖。

圖1C為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器單元的自由層和參考層的示意圖。

圖1D為根據(jù)一個實施例的存儲器位的示意側視圖。

圖1E為根據(jù)另一實施例的存儲器位的示意側視圖。

圖1F為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器單元的示意側視圖。

圖1G為根據(jù)另一實施例的SOT-MRAM存儲器單元的示意側視圖。

圖1H為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器單元的狀態(tài)的示意圖。

圖1I為根據(jù)另一實施例的SOT-MRAM存儲器單元的狀態(tài)的示意圖。

圖2A為根據(jù)一個實施例的存儲器陣列的原理圖。

圖2B為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器陣列的示意立體圖。

圖3A為SOT-MRAM存儲器單元的示意平面圖。

圖3B為圖3A的SOT-MRAM存儲器單元的參考層和自由層的示意圖。

圖3C為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器單元的示意側視圖。

圖3D為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器單元的示意側視圖。

圖3E為根據(jù)另一實施例的SOT-MRAM存儲器陣列的示意圖。

為了便于理解，盡可能使用了相同附圖標記來指代附圖中的相同元件。應當預期，可以在沒有具體列舉的情況下將在一個實施例中公開的元件有利地用于其它實施例。

具體實施方式

下面，參考了本公開的實施例。然而，應當理解，本公開不限于具體描述的實施例。反之，下面的特征和元件的任意組合，無論是否涉及不同的實施例，應預期實現(xiàn)和實施本公開。此外，盡管本公開的實施例相比于其它可能的方案和/或現(xiàn)有技術可能實現(xiàn)優(yōu)點，特定的優(yōu)點是否由給定的實施例實現(xiàn)并不限制本公開。因此，下面的方面、特征、實施例以及優(yōu)點僅為闡述性，而不應認為是所附權利要求的元件或限制，除非在(一項或多項)權利要求中明確列舉。相似地，對“本公開”的引用不應理解為本文公開的任何發(fā)明主題的概括，并且不應認為是所附權利要求的元件或限制，除非在(一項或多項)權利要求中明確列舉。

本公開總體上涉及一種非易失性存儲器裝置，并且特別地，涉及一種自旋軌道轉矩MRAM(SOT-MRAM)存儲器單元，其提供切換單獨的位所需的電流的量的減少以及切換可靠性的增強。SOT-MRAM存儲器單元包含的第一互連線、橢圓形MTJ位以及第二互連線，該第一互連線具有第一縱軸，該橢圓形MTJ位具有長軸，該第二互連線具有第二縱軸，該第二縱軸定向為垂直于第一互連線。橢圓形MTJ位的長軸設置為相對于第一縱軸和第二縱軸成角度。MTJ位包含磁性極化自由層、勢壘層以及磁性極化參考層，該勢壘層用于解耦磁性層的勢壘層，該磁性極化參考層具有磁矩，該磁矩釘扎為與MTJ位的長軸不同的角度。通過選擇將MTJ位的長軸定向為相對于第一縱軸和第二縱軸成角度，并且將MTJ參考層矩定向為與MTJ位的長軸不同的角度，可以在自由層矩與通過施加在MTJ位上的電壓與沿互連線的電壓的某些組合引起的自旋電流/的拉什巴場之間引起非零平衡角度，導致更加連貫的切換動力學，以及縮短的逆轉潛伏時間。

圖1A為根據(jù)一個實施例的SOT-MRAM存儲器單元的示意圖。存儲器單元100可以為基于自旋霍爾效應的MRAM(SHE-MRAM)或拉什巴效應的MRAM。存儲器單元100具有第一互連線105、第二互連線110以及橢圓形位115，第一互連線105具有第一縱軸105a，第二互連線110具有垂直于第一互連線105的第二縱軸110a，并且橢圓形位115具有設置為相對于第一縱軸105a和第二縱軸110a成角度的長軸115a。磁隧道結存儲器單元元件或橢圓形位115包括自由層120，其具有自由磁化；參考層125，其具有固定的或釘扎的磁矩125a；以及勢壘層130，其用來解耦設置在自由層120與參考層125之間的磁性層。參考層125的磁矩125a設置為與長軸115a不同的角度。應當理解，自由層120與各自的互連線105、110之間以及參考層125與各自的互連線105、110之間可以存在附加的層。例如，可以存在反鐵磁性層、合成反鐵磁性結構或蓋層。

橢圓形位115為橢圓柱形，其具有高度、長徑以及短徑，其中長徑大于短徑。橢圓形位115的長徑等同于長軸115a。在一個實施例中，長軸115a與第一互連線105和第二互連線110兩者的寬度相同。在一個實施例中，橢圓形位115的長軸115a定向為與第二縱軸110a成5-60度。在一個實施例中，橢圓形位115的長軸115a定向為與第一縱軸105a成30度與85度之間。在一個實施例中，可以將位定向為使得自由層120以與第二縱軸110a成5度與60度之間的角度與第二互連110接觸。在另一實施例中，可以將位定向為使得自由層120以與第一縱軸105a成5度與60度之間的角度與第一互連105接觸。在一個實施例中，長軸115a設置為與第一縱軸105a成5度與60度之間的角度。

將橢圓形位115圖案化，以賦予橢圓形位115沿著長軸115a的單軸各向異性，確保自由層120僅指向沿著長軸115a的一個或兩個方向。作為圖案化的形狀的結果，單軸各向異性能量阱自然地形成創(chuàng)建勢壘，以防止自由層120自發(fā)切換，確保保留。單軸各向異性能由公式1/2M_sH_kV確定，其中M_s為飽和磁化，H_k為各向異性場，并且V為體積。通過使自旋極化電流穿過自由層120產生寫入。自旋極化電流在自由層120上施加轉矩，允許自由層120克服各向異性能壘并切換定向。通過使電流穿過耦接到自由層的互連105產生的自旋霍爾效應和/或拉什巴效應可以有助于增強包含橢圓形位115的單獨位的可寫入性?？梢赃x擇拉什巴效應、僅自旋霍爾效應或拉什巴效應和自旋霍爾效應兩者的組合，以增強單獨位的可寫入性?？梢栽诓桓蓴_相鄰的存儲器單元的情況下，寫入到單獨存儲器單元上。此外，可以抑制相鄰的存儲器單元中的拉什巴和/或自旋霍爾效應，以確保僅寫入選擇的存儲器單元，反之則已知為半選擇方案。應當理解，相反的情況也可能發(fā)生，即自旋霍爾效應和/或拉什巴效應可以為主要的寫入機制，其中流過MTJ位的自旋極化電流幫助增強寫入性，并且確保適當?shù)奈贿x擇。

圖1B為圖1A的SOT-MRAM存儲器單元100的示意俯視平面圖，其示出橢圓形位115設置為相對于第一互連線105和第二互連線110成某個角度。在其它系統(tǒng)中，參考層125的釘扎被實現(xiàn)為平行于橢圓形位115的長軸115a，使得與自由層120相互作用的電流的自旋極化與磁化共線。由于切換自由層120所需的自旋轉矩的強度正比于自由層矩與參考層矩之間的角度的正弦，自由層120和參考層125的共線定向，其中層之間的角度為0度或180度，導致該正弦為零，并且從而使得該自旋轉矩為零。因此，切換需要磁矩的熱擾動，以在層之間引起小的錯位，使得隨著電流開始流過自由層120，自由層120開始以增益振幅振蕩，直到振蕩大到足以克服各向異性能量勢壘，允許自由層125切換定向。由于這些熱擾動為隨機過程，用于單獨的位以及整個位陣列的開始進動所需的起始時間(已知為潛伏時間)可能從一次寫入嘗試到下次寫入嘗試變化，并且從而總切換時間也是如此。

如圖1C所示，通過將參考層125的磁矩125a釘扎為與長軸115a不同的角度，將自旋轉矩施加在自由層120上的初始狀態(tài)開始于大于零的量，其消除潛伏時間并且極大地增強切換效率和連貫性。在一個實施例中，參考層125的磁矩125a設置為與橢圓形位115的長軸115a成5度-60度。

可以通過使用反鐵磁性層來簡單釘扎參考層125，該反鐵磁性層比如銥錳(IrMn)、鉑錳(PtMn)、鎳錳(NiMn)、鎳氧化物(NiO)或鐵錳(FeMn)。在一個實施例中，橢圓形位115可以使用合成反鐵磁體(SAF)固定層，其具有通過非磁性層耦合的兩個磁性層。在某些實施例中，固定鐵磁體層可以為單個鐵磁體，其包括鎳(Ni)、鐵(Fe)、鈷(Co)或合金，其中該合金包括鎳(Ni)、鐵(Fe)、鈷(Co)連同硼(B)、鍺(Ge)、鉑(Pt)和/或錳(Mn)的組合，或鈷和鉑的超晶格、鈷和鈀(Pd)的超晶格、鈷和鎳的超晶格和/或其組合及其混合物。在某些實施例中，非磁性層包括釕(Ru)。在某些實施例中，SAF包括第一鐵磁體層、第二鐵磁體層以及設置在第一鐵磁體層與第二鐵磁體層之間的釕(Ru)層。

在某些實施例中，橢圓形位115可以包含底部籽底層、釘扎層和/或蓋層。圖1D示出了橢圓形位115的一個示例的側視圖。橢圓形位115包含反鐵磁性層135、參考層125、勢壘層130以及自由層120。橢圓形位115設置在第一互連線105與第二互連線110之間(未示出)。反鐵磁性層135耦接到參考層125，并且可以耦接到第一互連線105或者第二互連線110。勢壘層130設置在參考層125與自由層120之間。

圖1E示出了橢圓形位115的另一示例的側視圖。橢圓形位115包含合成反鐵磁性層145、勢壘層130以及自由層120。合成反鐵磁性層145包含參考層125。在某些實施例中，SAF包括第一鐵磁體層、第二鐵磁體層以及設置在第一鐵磁體層與第二鐵磁體層之間的釕(Ru)層。與勢壘層130相鄰的鐵磁體層為參考層125。橢圓形位115設置在第一互連線105與第二互連線110之間(未示出)。合成反鐵磁性層145可以耦接到第一互連線105或者第二互連線110。勢壘層130設置在參考層125與自由層120之間。

圖1F示出了SOT-MRAM存儲器單元100的一個實施例的側視圖。橢圓形位115包含自由層120和參考層125，自由層120耦接到第一互連線105，并且參考層125直接設置在第二互連線110上。自由層120和參考層125可以包括鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Co)，或合金，其中該合金為鎳(Ni)、鐵(Fe)、鈷(Co)連同硼(B)、鍺(Ge)和/或錳(Mn)的組合。自由層120可以具有大約1nm–6nm的厚度，并且參考層125可以具有大約1nm–6nm的厚度。勢壘層130設置在自由層120與參考層125之間。勢壘層130可以包括氧化物，比如鎂氧化物(MgO)、鉿氧化物(HfO)，或鋁氧化物(AlO_x)，并且可以具有大約0.7nm–3nm的厚度。耦接到自由層的互連線(圖1F中的第一互連105)可以包括具有強自旋軌道耦合的材料，比如鉑(Pt)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉿(Hf)、銥(Ir)、銅鉍(CuBi)、銅銥(CuIr)或金鎢(AuW)，其具有大約4nm–20nm的厚度，以便于產生自旋霍爾和/或拉什巴效應，并且耦接到參考層125的第二互連線110可以包括銅或鋁，并且可以具有大約20nm–100nm的厚度。

圖1G圖示了SOT-MRAM存儲器單元100的另一實施例，其中橢圓形位115包含參考層125和自由層120，其中該參考層125耦接到第一互連線105，并且自由層120直接設置在第二互連線110上。第一互連線105和第二互連線110可以為用于讀取操作的字線和位線。第一互連線105和第二互連線110可以為用于寫入操作的字線和位線。勢壘層130設置在自由層120與參考層125之間。

橢圓形位115可以處于代表1或0的狀態(tài)中，其中自由層矩120的組件分別大體上反平行或平行于參考層矩125a。位115的電阻取決于自由層120和參考層125的磁矩的相對定向，參考層125與勢壘層130交界。當自由層120的磁矩與參考矩125a處于大體上平行的配置時(如圖1H所示)，橢圓形位115處于代表0的狀態(tài)。當自由層矩120的組件與參考矩125a處于大體上反平行的配置時(如圖1I所示)，橢圓形位115處于代表1的狀態(tài)。

圖2A圖示了根據(jù)一個實施例的存儲器陣列240。存儲器陣列240包括多個底部互連線、多個頂部互連線以及多個橢圓形位，其中該多個頂部互連線設置為垂直于底部互連線，并且該多個橢圓形位設置在多個底部互連線與多個頂部互連線之間。根據(jù)一個示例，在圖2B中，存儲器陣列240包含第一互連線205、第二互連線210、第三互連線220、第一橢圓形位215以及第二橢圓形位225，其中該第二互連線210設置為垂直于第一互連線205，該第三互連線220設置為平行于第一互連線205，該第一橢圓形位215具有第一長軸，并且該第二橢圓形位225具有第二長軸。盡管未示出，應當可以理解，第一橢圓形位215具有與橢圓形位115相似的設置。第一橢圓形位215設置在第一互連線205與第二互連線210之間。第一橢圓形位215包含第一自由層、第一參考層以及第一勢壘層，其中該第一參考層具有設置為與第一長軸不同角度的第一磁矩，并且該第一勢壘層設置在第一自由層與第一參考層之間。第二橢圓形位225設置在第二互連線210與第三互連線220之間。第二橢圓形位225包含第二自由層、第二參考層以及第二勢壘層，其中該第二參考層具有設置為與第二長軸不同角度的第二磁矩，并且該第二勢壘層設置在第二自由層與第二參考層之間。第二橢圓形位225的第二長軸可以平行于第一橢圓形位215的第一長軸。存在可能的替代方案，其中第二橢圓形位225的第二長軸與第一橢圓形位225的第一長軸的角度成不同的角度?？梢韵胂?，存儲器陣列240可以含有多個橢圓形位，其中存儲器陣列240中的每個單獨位的長軸設置為相對于陣列中其余的橢圓形位的長軸成不同的角度。

圖3A圖示了SOT-MRAM存儲器單元300的另一實施例，其中存儲器單元300包括互連線305、橢圓形位315以及單獨的接觸310，其中該互連線305具有第一縱軸305a，該橢圓形位315具有耦接到互連線305的長軸315a，并且該單獨的接觸310設置為垂直于互連線305。應當可以理解，單獨的接觸310可以采用選擇晶體管、非選擇晶體管或兩種的組合。橢圓形位315可以設置在互連線305與單獨的接觸310之間。長軸315a設置為相對于第一縱軸305a成角度。單獨的接觸310可以具有第二縱軸(未示出)。在另一實施例中，長軸315a設置為相對于第一縱軸305a和第二縱軸成角度。

可以理解，采用釘扎參考層125相同的技術來進行參考層325的釘扎。如圖3B所示，參考層325的磁矩325a釘扎為與自由層320不同的角度。

圖3C圖示了SOT-MRAM存儲器單元300的一個實施例的側視圖。橢圓形位315包含自由層320和參考層325，其中該自由層320耦接到互連線305，并且該參考層325直接設置在單獨的接觸310上。自由層320和參考層325可以包括鎳(Ni)，鐵(Fe)，銅(Co)或合金，其中該合金為鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Co)連同硼(B)、鍺(Ge)和/或錳(Mn)的組合。自由層320可以具有大約1nm–6nm的厚度，并且參考層325可以具有大于1nm–6nm的厚度。勢壘層330設置在自由層320與參考層325之間。勢壘層330可以包括氧化物，比如鎂氧化物(MgO)、鉿氧化物(HfO)或鋁氧化物(AlO_x)，并且可以具有大約0.7nm–3nm的厚度。第一互連線305可以包括具有強自旋軌道耦合的材料，比如鉑(Pt)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉿(Hf)、銥(Ir)、銅鉍(CuBi)、銅銥(CuIr)或金鎢，其具有大約4nm–20nm的厚度，以便于產生自旋霍爾和/或拉什巴效應。

圖3D圖示了SOT-MRAM存儲器裝置300的另一實施例，其中橢圓形位315包含參考層325和自由層320，參考層325耦接到互連線305，并且自由層320直接設置在單獨的接觸310上。耦接到自由層320的單獨的接觸310可以包括具有強自旋軌道耦合的材料，比如鉑(Pt)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉿(Hf)、銥(Ir)、銅鉍(CuBi)、銅銥(CuIr)或金鎢，其具有大約4nm–20nm的厚度，以便于產生自旋霍爾和/或拉什巴效應，并且耦接到參考層325的第二互連線305可以包括銅或鋁，并且可以具有大約20nm–100nm的厚度。勢壘層330設置在自由層320與參考層325之間。單獨的接觸310可以耦接到兩個選擇晶體管335、345，兩個選擇晶體管335、345設置在位315的相反側上?；ミB線305可以與位的一個或多個行接觸。單獨的接觸310可以與單個位接觸。如此，本公開可以包含具有獨立的接觸的單元的陣列，如圖3E所示。應當理解，橢圓形位315可以包含橢圓形位115的各種實施例。以舉例方式，橢圓形位315可以包含下面的一個或多個：蓋層、底層和/或釘扎層。

圖3E圖示了根據(jù)一個實施例的存儲器陣列340。存儲器陣列340包括多個互連線、多個獨立的接觸，以及多個橢圓形位，其中該多個獨立的接觸設置為垂直于多個互連線，并且該多個橢圓形位耦接到多個互連線和多個單獨的接觸。根據(jù)一個示例，存儲器陣列340包含互連線305、單獨的接觸310以及橢圓形位315，其中該單獨的接觸310設置為垂直于第一互連線305，并且該橢圓形位315具有長軸315a。已將互連線305部分地移除，以示出單獨的接觸310。橢圓形位315包含自由層、參考層以及勢壘層，其中該參考層具有設置為與長軸不同角度的磁矩，并且該勢壘層設置在自由層與參考層之間。應當理解，橢圓形位315可以相似于如圖1D和圖1E中所描述的橢圓形位115?？梢韵胂螅鎯ζ麝嚵?40可以含有多個橢圓形位，其中存儲器陣列340中的每個單獨位的長軸設置為相對于陣列中其余的橢圓形位的長軸成不同的角度。

因此，通過將位圖案化，以賦予其單軸各向異性，確保自由層將僅指向兩個方向中的一個，將橢圓形位設置為相對于第一互連第二互聯(lián)成角度，并且將參考層的磁矩設置為與長軸不同的角度，可以增強自由層的切換，在不干擾相鄰的存儲器單元的情況下，允許更快并更加連貫的選擇存儲器單元寫入和讀取時間。

盡管前述內容針對本公開的實施例，可以在不背離本公開的基本范圍的情況下，構思其它的和進一步的本公開的實施例，并且本公開的范圍由所附的權利要求確定。