发明名称 分段式磁阻式随机存取记忆体阵列及其制造方法
摘要 一种分段式磁阻式随机存取记忆体阵列,包括复数字元线、跨越字元线之复数位元线、复数第一二极体与第二二极体、以及复数磁阻式记忆体。各第一二极体包括阴极,以及耦接至对应位元线之阳极。各第二二极体包括阳极,以及耦接至对应字元线之阴极。磁阻式记忆体具有固定磁轴层、自由磁轴层以及非磁性材料层,各磁阻式记忆体系分别设置于上述位元线以及字元线之交叉点,并耦接于位于对应跨越之位元线之第一二极体以及位于对应跨越之字元线之第二二极体之间。
申请公布号 TWI287224 申请公布日期 2007.09.21
申请号 TW094104173 申请日期 2005.02.14
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 林文钦;邓端理;赖理学
分类号 G11C11/02(2006.01) 主分类号 G11C11/02(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种分段式磁阻式随机存取记忆体阵列,包括: 复数字元线; 复数位元线,跨越上述字元线; 复数第一二极体,各第一二极体包括一阴极,以及 耦接至对应位元线之阳极; 复数第二二极体,各第二二极体包括一阳极,以及 耦接至对应字元线之阴极;以及 复数磁阻式记忆体,具有一固定磁轴层、一自由磁 轴层以及设置于上述固定磁轴层以及自由磁轴层 之间之一非磁性材料层,各磁阻式记忆体系分别设 置于上述位元线以及字元线之交叉点,并耦接于位 于对应跨越之位元线之第一二极体以及位于对应 跨越之字元线之第二二极体之间。 2.如申请专利范围第1项所述之分段式磁阻式随机 存取记忆体阵列,其中上述第一二极体与第二二极 体之总数量系与上述字元线以及位元线之总数量 相同。 3.如申请专利范围第1项所述之分段式磁阻式随机 存取记忆体阵列,其中上述磁阻式记忆体之数量为 上述字元线以及位元线数量之乘积。 4.如申请专利范围第1项所述之分段式磁阻式随机 存取记忆体阵列,其中上述字元线之数目为3而位 元线之数目为2。 5.如申请专利范围第1项所述之分段式磁阻式随机 存取记忆体阵列,其中上述字元线之数目为3而位 元线之数目为3。 6.一种分段式磁阻式随机存取记忆体阵列,包括: 一第一字元线; 一第二字元线; 一第三字元线; 一第一位元线,跨越上述第一字元线、第二字元线 以及第三字元线; 一第二位元线,跨越上述第一字元线、第二字元线 以及第三字元线; 一第一二极体,包括一第一阴极以及耦接于上述第 一位元线之第一阳极; 一第二二极体,包括一第二阴极以及耦接于上述第 二位元线之第二阳极; 一第三二极体,包括一第三阳极以及耦接于上述第 一字元线之第三阴极; 一第四二极体,包括一第四阳极以及耦接于上述第 二字元线之第四阴极; 一第五二极体,包括一第五阳极以及耦接于上述第 三字元线之第五阴极; 一第一磁阻式记忆体,耦接于上述第一阴极以及上 述第三阳极之间,上述第一磁阻式记忆体包括: 一第一固定磁轴层; 一第一自由磁轴层;以及 一第一非磁性材料层,设置于上述第一固定磁轴层 以及第一自由磁轴层之间,其中,上述第一磁阻式 记忆体系设置于上述第一位元线以及第一字元线 之交叉点; 一第二磁阻式记忆体,耦接于上述第二阴极以及上 述第三阳极之间,上述第二磁阻式记忆体包括: 一第二固定磁轴层; 一第二自由磁轴层;以及 一第二非磁性材料层,设置于上述第二固定磁轴层 以及第二自由磁轴层之间,其中,上述第二磁阻式 记忆体系设置于上述第二位元线以及第一字元线 之交叉点; 一第三磁阻式记忆体,耦接于上述第一阴极以及上 述第四阳极之间,上述第三磁阻式记忆体包括: 一第三固定磁轴层; 一第三自由磁轴层;以及 一第三非磁性材料层,设置于上述第三固定磁轴层 以及第三自由磁轴层之间,其中,上述第三磁阻式 记忆体系设置于上述第一位元线以及第二字元线 之交叉点; 一第四磁阻式记忆体,耦接于上述第二阴极以及上 述第四阳极之间,上述第四磁阻式记忆体包括: 一第四固定磁轴层; 一第四自由磁轴层;以及 一第四非磁性材料层,设置于上述第四固定磁轴层 以及第四自由磁轴层之间,其中,上述第四磁阻式 记忆体系设置于上述第二位元线以及第二字元线 之交叉点; 一第五磁阻式记忆体,耦接于上述第一阴极以及上 述第五阳极之间,上述第五磁阻式记忆体包括: 一第五固定磁轴层; 一第五自由磁轴层;以及 一第五非磁性材料层,设置于上述第五固定磁轴层 以及第五自由磁轴层之间,其中,上述第五磁阻式 记忆体系设置于上述第一位元线以及第三字元线 之交叉点;以及 一第六磁阻式记忆体,耦接于上述第二阴极以及上 述第五阳极之间,上述第六磁阻式记忆体包括: 一第六固定磁轴层; 一第六自由磁轴层;以及 一第六非磁性材料层,设置于上述第六固定磁轴层 以及第六自由磁轴层之间,其中,上述第六磁阻式 记忆体系设置于上述第二位元线以及第三字元线 之交叉点。 7.一种分段式磁阻式随机存取记忆体阵列,包括: 一第一总导线以及一第二总导线,分别耦接于复数 第一导线以及复数第二导线; 复数第一开关以及第二开关,其中上述第一开关分 别耦接于上述第一总导线以及上述第二导线之一 者之间,而上述第二开关分别耦接于上述第二总导 线以及上述第一导线之一者之间;以及 复数磁阻式记忆体,各磁阻式记忆体系分别设置于 上述第一导线之一者跨越上述第二导线之一者之 位置,并耦接于位于对应之第二导线之第一开关以 及位于对应第一导线之第二开关之间; 其中至少二磁阻式记忆体组成阵列区块,各阵列区 块系以二极体分隔。 8.如申请专利范围第7项所述之分段式磁阻式随机 存取记忆体阵列,其中上述磁阻式记忆体包括一固 定磁轴层、一自由磁轴层以及设置于上述固定磁 轴层以及自由磁轴层之间之一非磁性材料层。 9.如申请专利范围第7项所述之分段式磁阻式随机 存取记忆体阵列,其中上述第一开关与第二开关之 总数量系与上述第一导线以及第二导线之总数量 相同。 10.如申请专利范围第7项所述之分段式磁阻式随机 存取记忆体阵列,其中上述磁阻式记忆体之数量为 上述第一导线以及第二导线数量之乘积。 图式简单说明: 第1A图系显示MRAM装置之MTJ记忆单元之架构图。 第1B图系显示第1A图之MTJ记忆单元之读取步骤。 第1C图系显示第1A图之MTJ记忆单元,于储存不同资 料时之磁轴方向之剖面图。 第2A图系显示第1A图所示之MRAM装置之MTJ记忆单元 阵列。 第2B图系显示第2A图所示之MTJ记忆单元阵列之写入 步骤。 第3图系显示一般MRAM之MTJ单元阵列结构。 第4图说明具有复数MTJ单元之阵列。 第5A图以及第5B图系说明第4图所述装置之感测以 及潜泄电流流经电阻性跨点阵列之等效电路之电 流路径。 第6图系显示根据本发明实施例所述之MRAM阵列。 第7图系说明说明3X2记忆阵列之阻抗计算结果。 第8图系说明说明3X3记忆阵列之阻抗计算结果。 第9图系显示根据本发明另一实施例所述之MRAM阵 列。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行六路8号