일반기술

자기저항 소자

본 기술은 Co/Cu 다층박막 자기저항 재료를 구비한 자기저항 소자에 관한 것으로, 거대 자기저항을 유지하면서 낮은 포화저장을 갖도록 하는 구조의 자기저항 소자에 관한 것으로서, 일반적으로 자기저항 재료의 특성은 자기저항 재료의 자기저항 이력곡선과 특성 비교 그래프로 판별된다. 자기저항효과는 자기장의 변화에 따른 전기저항의 변화율로써 나타내는데 다음과 같이 정의한다.자기저항효과(%)=(Rmax-Rmain)/Rmin×100여기에서 Rmax는 최대저항, Rmin는 최소저항을 나타낸다. 또한 포화자장은 전기저항이 최소값에 이르는 문턱자장을 나타낸다.종래의 자기정보 해독장치로는 유도방식 헤드와 Fe-Ni, Ni-Co 등의 합금 재료를 이용한 자기저항 소자가 있다.유도방식 헤드의 경우, 자기기록 밀도가 수 Giga bit/in2로 초고밀도화되면 정보해독 능력이 현저히 감소할 뿐만 아니라, 출력이 기록매체와의 상대속도에 의존하므로 소형 HDD(Hard Disk Driver)에서는 출력이 너무 낮아지는 문제점이 있다.또한 하이웰(Honeywell)에 의해 개발된 MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)비휘발성 기억소자의 경우, 2%정도의 낮은 자기저항비로 인해 호출 속도가 매우 느리며, 이를 보상하기 위한 방법으로 여러 개의 단위 소자를 연결하는 방법을 제안하였으나 이로 인한 집적도의 손실이 너무 큰 것이 문제점이다.한편, 최근에 발견된 인공초격자에서 나타나는 거대 자기저항 현상은 수십 %의 높은 자기 저항 변화율을 보이나, 이러한 거대 자기저항 효과를 얻기 위해서는 수백~수천 Oe정도 이하의 누설 자계를 감지해야 한다는 점을 감안하면 포화자장이 너무 큰 것이 문제점이다.합금 자기저항 재료의 낮은 자기저항 효과로 인한 산업상의 문제점을 극복하고, 기록정보의 초고밀도화와 자기정보 기록매체의 초고밀도화와 자기정보 기록매체의 소형화로 인한 유도방식 헤드의 문제점을 근원적으로 해결하며, 비휘발성 기억소자의 호출속도를 증가시키고 집적도를 향상시키기 위하여 100 Oe이하의 낮은 자장 범위에서 20% 정도의 높은 자기저항 값을 갖는 다층구조의 고감도 자기저항 소자를 제공하는데 그 목적이 있으며, 이 목적을 달성하기 위하여 본 기술의 자기저항 소자는 실리콘 기판, 실리콘 기판 상에 형성되는 Cu-Ni 층 및 Cu-Ni 층상에 형성되며, Co층과 Cu층이 교대로 다수번 적층된 다층구조의 자기저항층을 구비하는 것을 특징으로 한다