具有改善的抗干扰性的磁致电阻存储器

摘要

本申请对象涉及磁致电阻存储器，其中，在较小的芯片面积情况下，通过以下方式改善了抗干扰性，即在两个互补位线之间存在垂直的字线，在位线和字线之间存在一正规的单元的、磁致电阻存储器系，在互补的位线和字线之间存在互补的存储单元从属的磁致电阻存储器系。

说明书

本发明涉及磁致电阻写/读存储器(MRAM)，其存储效应处于存储单元的磁致可变电阻内。

从国际申请WO51012获悉非易失铁磁写/读存储器，其中，在两个铁磁层之间存在非磁性、非导电层，其中一层具有固定的取向，而另一层具有通过运行确定的磁性取向，并且其中在两个铁磁层之上的电阻随各自的磁矩的取向而改变。

本发明的任务是提供磁致电阻写/读存储器，其中，在尽可能小的芯片面积情况下，可提高抗干扰性。

本发明的任务通过权利要求1的特征解决。其它权利要求涉及本发明的有益扩展。

本发明的实施例依靠附图详细说明如下，即：

图1示出本发明的MRAM一部分的剖面，以及

图2示出图1内存在的磁致电阻层系的剖面。

本发明主要在于对每单个存储单元存在一个本地参考存储单元，并且一公共字线垂直地处在这两个存储单元之间，由此可以实现极节省平面和特别好的干扰补偿。

图1内示出了具有两字线WL和两位线BL,BL的磁致存储器的一部分。各自的磁致电阻层系统MRS处于位线BL和字线WL之间。按同样方式，这种磁致电阻层系也处于字线WL和另外的位线BL之间。按照这方式，总单元大小只具有4f²是可能的，其中f表示最小可分辨的结构宽度。在位线BL和字线WL之间的层系组成规则的存储单元Z，而在字线WL和另外的位线BL之间的层系组成互补的存储单元Z。在互补的存储单元Z内存储对各处于其下的存储单元Z相反的状态，以及借助位线BL和BL写入。位线BL上通过对位线BL上的信号相反的信号，其中在位线BL内流过的电流I对在位线BL内的电流I按相反的方向流过。因为磁致层系的电阻本身与其储存的状态有关，只相差约10％的量级，因此必须考虑干扰量的影响。因为在位线BL和BL上的信号彼此相反，所以可以通过形成差数实现网络信号的放大，并对在两互补单元上起相同作用的干扰量进行衰减，因此改善了抗干扰性。

图2更详细地示出了图1的单元Z和Z的磁致电阻层系MRS。层系MRS主要由软磁层WM和硬磁层HM组成，这两层通过隧道氧化物TOX彼此分开。铁磁层通常由包含铁、镍和钴至少一种物质的材料组成，其中层HM的材料具有比层WM更高的矫顽力。隧道氧化物TOX例如由Al₂O₃组成。也可以用其他薄绝缘层，如例如氮化硅或类似物，取代隧道氧化物TOX。

磁致电阻层系例如通过在所选择的位线BL和所选择的字线WL内足够的电流持久地改变单元Z的软磁层WM的磁化方向内，并因此储入逻辑状态零或1。之后，单元的读出通过以下方式形成，即通过单元从所属的字线到附属的位线流过电流，其中，电流强度与软磁层WM的磁化方向有关。例如当在层WM和HM内的磁化方向平行时或反平行时，电流强度是不同，因为在两种情况下，隧道概率是不同的。