MRAM体系结构和利用所述体系结构来制备MRAM存储器的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于提供磁存储器中的磁存储器单元的方法和系统。所述方法和系统包括提供每个磁存储器元件，为每个磁存储器元件提供第一写入线和第二写入线。磁存储器元件具有顶部和底部。第一写入线在磁存储器元件之下并且与磁存储器元件的底部电连接。第二写入线在磁存储器元件之上。第二写入线与磁存储器元件电绝缘并且与第一写入线成一角度。所述磁存储器单元允许简化的制备过程，减小的单元尺寸以及改进的编程效率。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁存储器，尤其涉及为非易失性磁随机存取存储器(magnetic random access memory，MRAM)提供体系结构(architecture)的方法和系统，该非易失性磁随机存取存储器可减小单元尺寸，简化制备过程并且改进编程效率。
技术介绍
在常规的磁阻随机存取存储器(magnetoresistive random accessmemories，MRAM)装置中，存储器单元一般由诸如铜线或铝线的载流导线所感应的磁场编程。通常，采用两个垂直的互连(interconnects)，一个位于磁存储器装置之上，而第二个位于所述磁存储器装置之下。图1描述了包含两条常规导线10和12的常规MRAM体系结构。常规的MRAM体系结构还包含存储器单元11、导电层1100、导电立柱(stud)8、接地线7、导电塞(plug)5和晶体管13，所述晶体管13包含栅极6、源极3和漏极4。常规的导线10和12是垂直的，用于将数据写入到常规的磁存储元件11中。所示出的常规磁存储元件11是磁隧道结(magnetic tunneling junction，MTJ)堆叠11，其位于常规导线1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁随机存取存储器单元，包括：具有顶部和底部的磁存储器元件；在所述磁存储器元件之下的第一写入线，所述第一写入线与所述磁存储器元件的底部电连接；在所述磁存储器元件之上的第二写入线，所述第二写入线与所述磁存储器元件电绝 缘并且与所述第一写入线成一角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-3-31 60/458,382;US 2003-6-26 10/606,5571.一种磁随机存取存储器单元，包括具有顶部和底部的磁存储器元件；在所述磁存储器元件之下的第一写入线，所述第一写入线与所述磁存储器元件的底部电连接；在所述磁存储器元件之上的第二写入线，所述第二写入线与所述磁存储器元件电绝缘并且与所述第一写入线成一角度。2.如权利要求1所述的磁随机存取存储器单元，其中所述角度是九十度。3.如权利要求1所述的磁随机存取存储器单元，还包括位于磁存储器元件下面并与所述磁存储器元件的顶部电连接的选择装置。4.如权利要求3所述的磁随机存取存储器单元，其中所述磁存储器元件是磁隧道结装置，包括具有可变磁矢量的自由层、具有固定磁矢量的固定层、以及在所述自由层和固定层之间的薄绝缘隧穿层。5.如权利要求4所述的磁随机存取存储器单元，其中所述具有固定磁矢量的固定层在自由层之后沉积并且位于所述薄绝缘隧穿层之上。6.如权利要求4所述的磁随机存取存储器单元，其中所述固定层在自由层之前沉积并且位于所述薄绝缘隧穿层之下。7.如权利要求6所述的磁随机存取存储器单元，其中所述固定层具有与所述第一写入线基本上相同的横向形状。8.如权利要求1所述的磁随机存取存储器单元，其中所述第二写入线进一步包括中央部分和边缘区域，所述边缘区域包括不面对磁存储器元件，所述边缘区域包括铁磁覆层，由此将所述磁存储器元件附近的磁场集中起来。9.如权利要求8所述的磁随机存取存储器单元，其中所述铁磁覆层与所述第二写入线的中央部分电绝缘。10.如权利要求1所述的磁随机存取存储器单元，其中所述第一写入线包括软磁材料。11.如权利要求10所述的磁随机存取存储器单元，其中所述第一写入线与所述磁存储器元件静磁耦合。12.如权利要求1所述的磁随机存取存储器单元，其中所述第一写入线是多层结构，包括至少一个非磁层以及邻近所述至少一个非磁层的至少一个软磁层。13.如权利要求12所述的磁随机存取存储器单元，其中所述至少一个软磁层包括多个软磁层，所述至少一个非磁层包括多个非磁层，并且所述多个软磁层中的每一个由所述多个非磁层中的每一个来交替。14.如权利要求3所述的磁随机存取存储器单元，还包括具有横向几何结构的导电立柱，所述立柱用于电连接所述磁元件和选择装置，并且位于所述磁存储器元件和选择装置之间；并且其中所述磁存储器元件形成在由所述立柱的横向几何结构所勾划的区域内。15.如权利要求3所述的磁随机存取存储器单元，还包括具有横向几何结构的导电立柱，所述立柱用于电连接所述磁元件和选择装置，并且位于所述磁存储器元件和选择装置之间；并且其中所述磁存储器元件形成在由所述立柱的横向几何结构所勾划的区域外。16.如权利要求3所述的磁随机存取存储器单元，还包括具有横向几何结构的导电立柱，所述立柱用于电连接所述磁元件和选择装置，并且位于所述磁存储器元件和选择装置之间；并且其中所述磁存储器元件部分地形成在由所述立柱的横向几何结构所勾划的区域内。17.如权利要求1所述的磁随机存取存储器单元，其中所述第一写入线包括至少一层铁磁材料；并且其中所述磁元件是包括固定层的磁隧道结装置，第一写入线的所述至少一层的一部分作为固定层起作用。18.一种磁随机存取存储器，包括多个磁存储器元件，所述多个磁存储器元件中的每一个都具有顶部和底部；在所述多个磁存储器元件之下的第一多根写入线，所述第一多根写入线的写入线与所述多个磁存储器元件的相应磁存储器元件的底部电连接；在所述多个磁存储器元件之上的第二多根写入线，所述第二多根写入线与所述多个磁存储器元件电绝缘，所述第二多...

【专利技术属性】
技术研发人员：石西增，
申请(专利权)人：磁旋科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]