一种使用杂交MOS管的MRAM芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种使用杂交MOS管的MRAM芯片，包括外部电路和由若干个存储单元组成的存储单元阵列，存储单元阵列通过字线和位线与外部电路连接，每个存储单元由磁性隧道结和杂交NMOS管组成，杂交NMOS管的栅极宽度和/或氧化层厚度与标准NMOS管不同。本发明专利技术的有益效果：(1)杂交NMOS管的电流，特别是不利方向上的电流大幅度提高，可以不用超压或者很小的超压就能完成写操作，这样延长了NMOS管也就是MRAM芯片的使用寿命。(2)电流能力的提高同时对应于MOS管等效电阻的降低，帮助降低写功耗。(3)制成杂交管不需要修改晶圆厂的现有工艺。

A MRAM chip using a hybrid MOS tube

The invention provides a MRAM chip using the hybrid MOS tube, including the external circuit and a memory cell array composed of a plurality of memory cell, memory cell array is connected with the external circuit word and bit lines, each memory cell is composed of magnetic tunnel junction and hybrid NMOS pipe, NMOS pipe cross gate width and / or the thickness of the oxide layer and different standard NMOS. The beneficial effects of the invention are as follows: (1) the current of the hybrid NMOS tube, especially the current in the unfavorable direction, is greatly improved, and the writing operation can be completed without overpressure or very small overpressure, thus prolonging the service life of the NMOS tube, that is, the MRAM chip. (2) the increase of the current capacity is corresponding to the reduction of the equivalent resistance of the MOS tube, which helps to reduce the write power. (3) the existing technology of making a hybrid pipe does not need to be modified.

【技术实现步骤摘要】
一种使用杂交MOS管的MRAM芯片
本专利技术涉及一种磁性随机存储器(MRAM，MagneticRadomAccessMemory)芯片，具体涉及一种使用杂交MOS管的MRAM芯片，属于半导体芯片
，其最重要的应用在于对内容寻址有需求的大数据处理、固态硬盘等场合。
技术介绍
MRAM是一种新的内存和存储技术，可以像SRAM/DRAM一样快速随机读写，还可以像Flash闪存一样在断电后永久保留数据。MRAM的原理，是基于一个叫做MTJ(磁性隧道结)的结构。它是由两层铁磁性材料夹着一层非常薄的非铁磁绝缘材料组成的，如图1和图2所示。下面的一层铁磁材料是具有固定磁化方向的参考层13，上面的铁磁材料是可变磁化方向的记忆层11，记忆层11的磁化方向可以和参考层13相平行或反平行。由于量子物理的效应，电流可以穿过中间的隧道势垒层12，但是MTJ的电阻和可变磁化层的磁化方向有关。记忆层11和参考层13的磁化方向相平行时电阻低，如图1；反平行时电阻高，如图2。读取MRAM的过程就是对MTJ的电阻进行测量。使用比较新的STT-MRAM技术，写MRAM也比较简单：使用比读更强的电流穿过MTJ进行写本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MRAM芯片，包括外部电路和由若干个存储单元组成的存储单元阵列，所述存储单元阵列通过字线和位线与所述外部电路连接，其特征在于，每个所述存储单元由磁性隧道结和杂交NMOS管组成，且至少符合下述要求(1)与(2)之中的一个：(1)所述杂交NMOS管的栅极宽度与标准NMOS管的栅极宽度不同；(2)所述杂交NMOS管的氧化层厚度与标准NMOS管的氧化层厚度不同。

【技术特征摘要】
1.一种MRAM芯片，包括外部电路和由若干个存储单元组成的存储单元阵列，所述存储单元阵列通过字线和位线与所述外部电路连接，其特征在于，每个所述存储单元由磁性隧道结和杂交NMOS管组成，且至少符合下述要求(1)与(2)之中的一个：(1)所述杂交NMOS管的栅极宽度与标准NMOS管的栅极宽度不同；(2)所述杂交NMOS管的氧化层厚度与标准NMOS管的氧化层厚度不同。2.根据权利要求1所述的一种MRAM芯片，其特征在于，所述杂交NMOS管的栅极宽度是标准NMOS管的栅极宽度的85％～130％。3.根据权利要求2所述的一种MRAM芯片，其特征在于，所述杂交NMOS管的氧化层厚度大于标准NMOS管的氧化层厚度。4.根据权利要求3所述的一种MRAM芯片，其特征在于，所述杂交NMOS管的栅极耐压大于标准NMOS管的栅极耐压，所述杂交NMOS管的源极耐压与标准NMOS管的源极耐压相...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴瑾，王志刚，
申请(专利权)人：上海磁宇信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31