[发明专利]磁阻式存储器结构有效

专利信息
申请号: 201910119591.7 申请日: 2019-02-18
公开(公告)号: CN111584539B 公开(公告)日: 2023-05-12
发明(设计)人: 吴奕廷;吴祯祥;杨伯钧;谢咏淨;郑宗昇;陈健中;王荏滺;黄正同 申请(专利权)人: 联华电子股份有限公司
主分类号: H10B61/00 分类号: H10B61/00
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 陈小雯
地址: 中国台*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 磁阻 存储器 结构
【说明书】:

发明公开一种磁阻式存储器结构,其具有第一磁阻式存储器组包含一第一晶体管,第一晶体管包含一第一栅极结构、一第一源极/漏极区和一第一共同源极/漏极区,一第二晶体管包含一第二栅极结构、一第二源极/漏极区和第一共同源极/漏极区,一第二磁性隧穿结设置于第二晶体管之上,其中第一共同源极/漏极区电连接第二磁性隧穿结,一第一磁性隧穿结设置于第一晶体管之上,其中第一磁性隧穿结和第二磁性隧穿结的大小不同,第二磁性隧穿结串联第一磁性隧穿结,一位线电连接第一磁性隧穿结以及一源极线电连接第一源极/漏极区和第二源极/漏极区。

技术领域

本发明涉及一种磁阻式存储器结构,特别是涉及二晶体管二磁性隧穿结(2T2M)的磁阻式存储器结构。

背景技术

许多现代电子装置具有电子存储器。电子存储器可以是挥发性存储器或非挥发性存储器。非挥发性存储器在无电源时也能够保留所存储的数据,而挥发性存储器在电源消失时失去其存储数据。磁阻式随机存取存储器(magnetoresistive random accessmemory,MRAM)因其优于现今电子存储器的特性,在下一世代的非挥发性存储器技术中极具发展潜力而备受期待。

磁阻式随机存取存储器并非以传统的电荷来存储位信息,而是以磁性阻抗效果来进行数据的存储。结构上,磁阻式随机存取存储器包括一自由层(free layer)以及一参考层(reference layer),其中自由层是由一磁性材料所构成,而在写入操作时,经由外加的磁场,自由层即可在相反的两种磁性状态中切换,用于存储位信息。参考层则通常是由已固定磁性状态的磁性材料所构成,而难以被外加磁场改变。然而随着电子产品体积缩小,需要在有限的面积内容纳下更多的存储器单元。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种二晶体管二磁性隧穿结的磁阻式存储器结构,能够在更小的面积内,设置更多的存储单元。

根据本发明的一优选实施例,一种磁阻式存储器结构,包含一基底,一第一磁阻式存储器组设置于基底上。第一磁阻式存储器组包含一第一晶体管设置于基底上,第一晶体管包含一第一栅极结构、一第一源极/漏极区和一第一共同源极/漏极区,一第二晶体管设置于基底上,第二晶体管包含一第二栅极结构、一第二源极/漏极区和第一共同源极/漏极区,一第二磁性隧穿结设置于第二晶体管之上,其中第一共同源极/漏极区电连接第二磁性隧穿结,一第一磁性隧穿结设置于第一晶体管之上,其中第一磁性隧穿结和第二磁性隧穿结的大小和形状的其中之一相异,第二磁性隧穿结串联第一磁性隧穿结,一位线位于第一磁性隧穿结下,并且电连接第一磁性隧穿结以及一源极线位于位线下,并且电连接第一源极/漏极区和第二源极/漏极区。

附图说明

图1为本发明的一优选实施例所绘示的磁阻式存储器结构的上视图;

图2为图1中的第一磁阻式存储器组沿切线AA’、切线BB和切线CC’所绘示的侧示图;

图3为第一磁性隧穿结和第二磁性隧穿结的放大图;

图4为第一磁阻式存储器组的立体示意图;

图5为图1中的第二磁阻式存储器组沿切线DD’、切线EE’和切线FF’所绘示的侧示图;

图6至图9为第一磁阻式存储器组所使用的四种写入程序的示意图。

主要元件符号说明

10         基底                 11       介电层

12         第一磁阻式存储器组   14       第一栅极结构

16         第一源极/漏极区      18       第一共同源极/漏极区

20         第二栅极结构         22       第二源极/漏极区

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