无隔离器件的MRAM制造技术

一种无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构（１０），包括非易失性磁电阻元件的多个数据列。参考列（１２）包括设置在数据列附近的非易失性磁电阻元件。每个列与电流输送器（１６－２０）相连。所选数据电流输送器和参考电流输送器（２０）与差分放大器（６５－６８）的输入相连，以便将数据电压与参考电压进行差分比较。电流输送器与数据和参考位线的端部直接相连。这种特别设置允许将电流输送器钳位至相同的电压，这将减少或消除寄生电路，以大大减小泄漏电流。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁电阻存储器，具体涉及被设计成不需要隔离器件的MRAM阵列结构。
技术介绍
薄膜磁电阻随机存取存储器(MRAM)能够采用多种存储单元实施方式，包括磁隧道结(MTJ)单元来制造。由于MTJ单元最易于制造和使用，从而将其用作本专利技术的基本示例，但应当理解，各种构思还可应用于其他MRAM单元和阵列。MTJ单元主要由一对磁层以及夹在之间的绝缘层组成。其中一个磁层具有固定的磁矢量，另一磁层具有可变的磁矢量，且可变磁矢量与固定磁矢量或同向(aligned)，或反向(opposite)。当磁矢量同向时，MTJ单元的电阻，即对磁层之间电流的阻抗最小，当磁矢量反向或不同向时，MTJ单元的电阻最大。通过对MTJ单元施加磁场以使其可变磁矢量移至所选取向，从而在MTJ单元中存储数据。通常，可将同向的取向指定为逻辑1或0，不同向的取向则相反，即为逻辑0或1。通过接通电流使其自一个磁层至另一磁层流过MTJ单元来读取或读出所存储的数据。流过MTJ单元的电流大小，或MTJ单元上的电压降会随可变磁矢量的取向而变化。在1998年3月31日授权的题名为“Multi-Layer MagneticTunn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，包括：多个数据列，每个数据列包括相关联的列位线，和多个间隔的数字线；所述多个数据列均包括所连接的第一多个非易失性磁电阻元件，其均可编程至Ｒ↓［ｍａｘ］和Ｒ↓［ｍｉｎ］状态之一以在其中 存储信息，每个数据列中的第一多个非易失性磁电阻元件均在一端与相关联的列位线相连，并且在另一端与多个数字线中的数字线相连；参考列，包括位于数据列附近的第二多个非易失性磁电阻元件，参考列具有与第二多个非易失性磁电阻元件相连的相关联的参考 位线；多个数据电流输送电路，每个数据电流输送电路与每个相关联的列位线相连，每个数据电流输送电路具...

【技术特征摘要】
US 2002-1-18 10/051,6461.一种无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，包括多个数据列，每个数据列包括相关联的列位线，和多个间隔的数字线；所述多个数据列均包括所连接的第一多个非易失性磁电阻元件，其均可编程至Rmax和Rmin状态之一以在其中存储信息，每个数据列中的第一多个非易失性磁电阻元件均在一端与相关联的列位线相连，并且在另一端与多个数字线中的数字线相连；参考列，包括位于数据列附近的第二多个非易失性磁电阻元件，参考列具有与第二多个非易失性磁电阻元件相连的相关联的参考位线；多个数据电流输送电路，每个数据电流输送电路与每个相关联的列位线相连，每个数据电流输送电路具有输出终端；参考电流输送电路，其与参考位线相连，且具有输出终端；差分放大器，具有第一和第二输入；和选择电路，其将多个数据电流输送电路中的选定数据电流输送电路的输出终端连接至差分放大器的第一输入，并将参考电流输送电路的输出终端连接至差分放大器的第二输入，以便将由多个数据电流输送电路中的选定数据电流输送电路产生的数据电压与由参考电流输送电路产生的参考电压进行差分比较，并提供数据输出信号。2.如权利要求1所述的无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，其中，数据列的每个非易失性磁电阻元件包括磁隧道结。3.如权利要求1所述的无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，其中，参考列包括位于数据列附近的中点发生器，该中点发生器包括多个非易失性磁电阻元件，每个非易失性磁电阻元件具有Rmax状态和Rmin状态，并且均被设置到Rmax和Rmin之一，该多个非易失性磁电阻元件连接在一起以提供介于Rmax和Rmin之间的中点电阻的总电阻。4.如权利要求1所述的无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，还包括第二多个间隔的数字线，第二多个非易失性磁电阻元件中的每个非易失性磁电阻元件在一端与相关联的参考位线相连，在另一端与第二多个数字线中的数字线相连。5.如权利要求1所述的无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，还包括多个参考列，每个参考列包括相关联的参考位线和与其相连的第二多个非易失性磁电阻元件，多个参考列的每个参考列与多个数据列中相关联的数据列形成相对对，选择电路将选定相对对与差分放大器连接。6.如权利要求1所述的无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，其中，将多个数据列和参考列钳位至共同的电压。7.一种无隔离器件的磁电阻随机存取存储器结构，包括限定数据列的列位线和多个间隔的数字线；所述数据列，包括所连接的多个非易失性磁电阻元件，每个非易失性磁电阻元件均可编程至Rmax和Rmin状态之一以在其中存储信息，数据列中的非易失性磁电阻元件均在一端与列位线相连，并且在另一端与多个数字线中的数字线相连；参考列，包括位于数据列附近的中点发生器，中点发生器包括多个非易失性磁电阻元件，每个非易失性磁电阻元件均具有Rmax状态和Rmin状态，并且均被设置到Rmax和Rmin之一，所述多个非易失性磁电阻元件连接在一起以提供介于Rmax和Rmin之间的中点电阻的总电阻；数据电流输送电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼德K纳吉，马克A杜兰姆，赛德N特兰尼，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]