[发明专利]具有改善的抗干扰性的磁致电阻存储器

说明书

本发明涉及磁致电阻写/读存储器(MRAM)，其存储效应处于存储单元的磁致可变电阻内。

从国际申请WO51012获悉非易失铁磁写/读存储器，其中，在两个铁磁层之间存在非磁性、非导电层，其中一层具有固定的取向，而另一层具有通过运行确定的磁性取向，并且其中在两个铁磁层之上的电阻随各自的磁矩的取向而改变。

本发明的任务是提供磁致电阻写/读存储器，其中，在尽可能小的芯片面积情况下，可提高抗干扰性。

本发明的任务通过权利要求1的特征解决。其它权利要求涉及本发明的有益扩展。

本发明的实施例依靠附图详细说明如下，即：

图1示出本发明的MRAM一部分的剖面，以及

图2示出图1内存在的磁致电阻层系的剖面。

本发明主要在于对每单个存储单元存在一个本地参考存储单元，并且一公共字线垂直地处在这两个存储单元之间，由此可以实现极节省平面和特别好的干扰补偿。

图1内示出了具有两字线WL和两位线BL,BL的磁致存储器的一部分。各自的磁致电阻层系统MRS处于位线BL和字线WL之间。按同样方式，这种磁致电阻层系也处于字线WL和另外的位线BL之间。按照这方式，总单元大小只具有4f²是可能的，其中f表示最小可分辨的结构宽度。在位线BL和字线WL之间的层系组成规则的存储单元Z，而在字线WL和另外的位线BL之间的层系组成互补的存储单元Z。在互补的存储单元Z内存储对各处于其下的存储单元Z相反的状态，以及借助位线BL和BL写入。位线BL上通过对位线BL上的信号相反的信号，其中在位线BL内流过的电流I对在位线BL内的电流I按相反的方向流过。因为磁致层系的电阻本身与其储存的状态有关，只相差约10％的量级，因此必须考虑干扰量的影响。因为在位线BL和BL上的信号彼此相反，所以可以通过形成差数实现网络信号的放大，并对在两互补单元上起相同作用的干扰量进行衰减，因此改善了抗干扰性。

图2更详细地示出了图1的单元Z和Z的磁致电阻层系MRS。层系MRS主要由软磁层WM和硬磁层HM组成，这两层通过隧道氧化物TOX彼此分开。铁磁层通常由包含铁、镍和钴至少一种物质的材料组成，其中层HM的材料具有比层WM更高的矫顽力。隧道氧化物TOX例如由Al₂O₃组成。也可以用其他薄绝缘层，如例如氮化硅或类似物，取代隧道氧化物TOX。

磁致电阻层系例如通过在所选择的位线BL和所选择的字线WL内足够的电流持久地改变单元Z的软磁层WM的磁化方向内，并因此储入逻辑状态零或1。之后，单元的读出通过以下方式形成，即通过单元从所属的字线到附属的位线流过电流，其中，电流强度与软磁层WM的磁化方向有关。例如当在层WM和HM内的磁化方向平行时或反平行时，电流强度是不同，因为在两种情况下，隧道概率是不同的。