实施例的存储装置包括第1信号线、第2信号线、晶体管、存储区域、导通区域。晶体管分别控制第1信号线和第2信号线之间流过的第1方向的电流及与第1方向相反的第2方向的电流的导通。存储区域在第1信号线和晶体管的一端之间连接,具有第1平行阈值以上的电流流过第1方向时磁化方向成为平行,第1反平行阈值以上的电流流过第2方向时磁化方向成为反平行的第1磁隧道结元件。导通区域在第2信号线和晶体管的另一端之间连接。
【技术实现步骤摘要】
关联申请本申请以日本专利申请2011-194633号(申请日2011年9月7日)为基础申请, 享受优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
实施例涉及。
技术介绍
磁阻存储器(MRAM Magnetoresistive Random Access Memory)是利用磁隧道结 (MTJ Magnetic Tunnel Junction)元件的电阻的变化进行信息的存储的非易失性存储器的一种。MTJ元件具有一对强磁性层和设置在该一对强磁性层间的隧道障壁层。MTJ元件是根据强磁性层的磁化方向中的平行、反平行的状态改变相对于流过隧道障壁层的隧道电流的电阻值的元件。基于这样的MRAM的存储装置中,期望制造步骤的进一步简化。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供在采用磁隧道结元件的构造中,可实现制造步骤的简化的。实施例的存储装置包括第I信号线、第2信号线、晶体管、存储区域、导通区域。晶体管分别控制第I信号线和第2信号线之间流过的第I方向的电流及与第I方向相反的第2方向的电流的导通。存储区域在第I信号线和晶体管的一端之间连接。另外,存储区域具有第I平行阈值以上的电流流过上述第I方向时磁化方向成为平行,第I反平行阈值以上的电流流过上述第2方向时磁化方向成为反平行的第I磁隧道结元件。导通区域在第2信号线和晶体管的另一端之间连接。根据本专利技术实施例,可提供在采用磁隧道结元件的构造中,可实现制造步骤的简化的。附图说明 图 1(a) (C)是例示第I实施例的存储装置的构成的示意截面图。图 2是例示第I实施例的存储装置的示意平面图。图3(a) (C)是图2所示部分的示意扩大截面图。图4(a) (b)是存储装置的电路构成的例示图。图5(a) (b)是说明具体写入操作的示意截面图。图6(a) 图9(b)是说明本实施例的制造方法的示意截面图。图10(a) (C)是例示第3实施例的存储装置的示意截面图。图11(a) 图12(b)是说明本实施例的制造方法的示意截面图。图13是例示第5实施例的存储装置的示意截面图。图14(a) (b)是例示存储区域及导通区域的层构造的示意截面图。图15是例示存储装置及其周边电路的方框图。图16(a) (d)是说明具体写入操作的示意截面图。具体实施例方式以下,根据图说明本专利技术的实施例。 另外,图面只是示意或概念,各部分的厚度和宽度的关系、部分间的大小的比例等不必与现实相同。另外,即使表示相同部分的场合,根据图面,相对的尺寸、比例也可能不同。另外,本说明书和各图中,现有图中与前述同样的要素附上同一符号,详细说明适当省略。(第I实施例)图1(a) (C)是例示第I实施例的存储装置的构成的示意截面图。图2是例示第I实施例的存储装置的示意平面图。图3(a) (C)是图2所示部分的示意扩大截面图。图4(a) (b)是存储装置的电路构成的例示图。图I (a)表示图2所示A-A线截面。图3 (a)表示图2所示B-B线截面。图3 (b)表示图2所示C-C截面。图3(c)表示图2所示D-D线截面。本实施例的存储装置110包括第I信号线BL(I)、第2信号线BL (2)、晶体管Tr、存储区域10、导通区域20。第I信号线BL(I)及第2信号线BL⑵例如是位线。晶体管Tr分别控制在第I信号线BL(I)和第2信号线BL(2)之间流过的第I方向的电流及第I方向相反的第2方向的电流的导通。晶体管Tr,例如MISFET (Metal InsulatorSemiconductor Field effect transistor :金属绝缘体半导体场效应晶体管)。实施例中,从第2信号线BL (2)经由晶体管Tr向第I信号线BL (I)的电流的方向dl设为第I方向,其相反方向d2设为第2方向。图2中,示意表示了存储装置110的平面布局。如图2,在存储装置110例如等间隔交互配置多条第I信号线BL(I)及多条第2信号线BL⑵。这里,实施例中,第I信号线BL⑴及第2信号线BL⑵的延伸方向设为X轴方向(行方向)。另外,X轴方向正交的方向设为Y轴方向(列方向)。多条第I信号线BL(I)及多条第2信号线BL⑵中,以相邻的一对第I信号线BL(I)及第2信号线BL(2)为一组,按各组处理独立的信号。晶体管Tr设置在一对第I信号线BL⑴及第2信号线BL⑵之间。在该一对第I信号线BL(I)及第2信号线BL(2)之间,多个晶体管Tr并列配置。多个晶体管Tr在X轴方向及Y轴方向分别以第I间距Pl设置。多条第I信号线BL(I)与晶体管Tr及多条第2信号线BL(2)在Y轴方向以第2间距P2交互配置。即,多条第I信号线BL(I)及多条第2信号线BL(2)逐条交互沿Y轴方向以第2间距P2配置。第2间距P2是第I间距Pl的一半。在与第I信号线BL(I)及第2信号线BL⑵正交的方向(Y轴方向),配置多个控制线WL。控制线WL是例如字线。多条控制线WL在X轴方向以第I间距Pl配置。以该控制线WL为栅极电极,在第I信号线BL(I)及第2信号线BL(2)和控制线WL的交差位置设置晶体管Tr。在该多个晶体管Tr,分别形成存储区域10及导通区域20。多个存储区域10及多个导通区域20以第I间距Pl分别在X轴方向及Y轴方向配置。另外,多个存储区域10和多个导通区域20在X轴方向及Y轴方向相互错开一半间距(第I间距Pl的一半)配置。图I (a)表示以这样的多个晶体管Tr中一个为中心的截面。本实施例的存储装置110中,以该一个晶体管Tr为中心的构成形成一个单位。沿第I信号线BL(I)及第2信号 线BL(2)的方向和控制线WL的方向,多个单位矩阵状配置。存储装置110中的该单位的构成相同,因此以下的说明中,进行以一个单位为中心的说明。如图4(a)的电路图及图4(b)的方框图,存储区域10连接在第I信号线BL(I)和晶体管Tr的一端之间。另外,导通区域20连接在第2信号线BL(2)和晶体管Tr的另一端之间。这里,晶体管Tr的一端是晶体管Tr的源极或漏极。本实施例中,晶体管Tr的一端设为源极。另外,晶体管Tr的另一端是晶体管Tr的漏极或源极。本实施例中,晶体管Tr的另一端设为漏极。S卩,晶体管Tr的源极侧经由存储区域10与第I信号线BL⑴连接,漏极侧经由导通区域20与第2信号线BL⑵连接。从而,选择晶体管Tr的控制线WL后,在一对第I信号线BL⑴及第2信号线BL⑵之间,存储区域10及导通区域20串联连接。如图I (a),存储区域10具有,第I平行阈值以上的电流流过方向dl时磁化方向成为平行,第I反平行阈值以上的电流流过方向d2时磁化方向成为反平行的第I磁隧道结元件MTJ⑴。另外,导通区域20具有第2磁隧道结元件MTJ(2)。第2磁隧道结元件MTJ (2)即使流过第I平行阈值以上的电流及第I反平行阈值以上的电流之一,磁化方向也维持。另外,第2磁隧道结元件MTJ(2)在比第I平行阈值大的第2平行阈值以上的电流流过第2方向d2时磁化方向成为平行,比第I反平行阈值大的第2反平行阈值以上的电流流过第I方向dl时磁化方向成为反平行。这里,平行阈值及反平行阈值是磁隧道结元件的磁化方向反相的电流的阈值,本实施例中,该电流值也称为“磁化反相的阈值”。图I (b)是例示第I磁隧道结元件MTJ(I本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种存储装置,其特征在于,包括:第1信号线;第2信号线;晶体管,分别控制上述第1信号线和上述第2信号线之间流过的第1方向的电流及与上述第1方向相反的第2方向的电流的导通;存储区域,在上述第1信号线和上述晶体管的一端之间连接,具有第1平行阈值以上的电流流过上述第1方向时磁化方向成为平行,第1反平行阈值以上的电流流过上述第2方向时磁化方向成为反平行的第1磁隧道结元件;在上述第2信号线和上述晶体管的另一端之间连接的导通区域。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山中贵哉,首藤晋,
申请(专利权)人:株式会社东芝,
类型:发明
国别省市:
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