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磁阻式存储器结构


技术摘要:
本发明公开一种磁阻式存储器结构,其具有第一磁阻式存储器组包含一第一晶体管,第一晶体管包含一第一栅极结构、一第一源极/漏极区和一第一共同源极/漏极区,一第二晶体管包含一第二栅极结构、一第二源极/漏极区和第一共同源极/漏极区,一第二磁性隧穿结设置于第二晶体  全部
背景技术:
许多现代电子装置具有电子存储器。电子存储器可以是挥发性存储器或非挥发性 存储器。非挥发性存储器在无电源时也能够保留所存储的数据,而挥发性存储器在电源消 失时失去其存储数据。磁阻式随机存取存储器(magnetoresistive  random  access  memory,MRAM)因其优于现今电子存储器的特性,在下一世代的非挥发性存储器技术中极具 发展潜力而备受期待。 磁阻式随机存取存储器并非以传统的电荷来存储位信息,而是以磁性阻抗效果来 进行数据的存储。结构上,磁阻式随机存取存储器包括一自由层(free  layer)以及一参考 层(reference  layer),其中自由层是由一磁性材料所构成,而在写入操作时,经由外加的 磁场,自由层即可在相反的两种磁性状态中切换,用于存储位信息。参考层则通常是由已固 定磁性状态的磁性材料所构成,而难以被外加磁场改变。然而随着电子产品体积缩小,需要 在有限的面积内容纳下更多的存储器单元。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供一种二晶体管二磁性隧穿结的磁阻式存储器结构,能够在 更小的面积内,设置更多的存储单元。 根据本发明的一优选实施例,一种磁阻式存储器结构,包含一基底,一第一磁阻式 存储器组设置于基底上。第一磁阻式存储器组包含一第一晶体管设置于基底上,第一晶体 管包含一第一栅极结构、一第一源极/漏极区和一第一共同源极/漏极区,一第二晶体管设 置于基底上,第二晶体管包含一第二栅极结构、一第二源极/漏极区和第一共同源极/漏极 区,一第二磁性隧穿结设置于第二晶体管之上,其中第一共同源极/漏极区电连接第二磁性 隧穿结,一第一磁性隧穿结设置于第一晶体管之上,其中第一磁性隧穿结和第二磁性隧穿 结的大小和形状的其中之一相异,第二磁性隧穿结串联第一磁性隧穿结,一位线位于第一 磁性隧穿结下,并且电连接第一磁性隧穿结以及一源极线位于位线下,并且电连接第一源 极/漏极区和第二源极/漏极区。 附图说明 图1为本发明的一优选实施例所绘示的磁阻式存储器结构的上视图; 图2为图1中的第一磁阻式存储器组沿切线AA’、切线BB和切线CC’所绘示的侧示 图; 图3为第一磁性隧穿结和第二磁性隧穿结的放大图; 图4为第一磁阻式存储器组的立体示意图; 4 CN 111584539 A 说 明 书 2/6 页 图5为图1中的第二磁阻式存储器组沿切线DD’、切线EE’和切线FF’所绘示的侧示 图; 图6至图9为第一磁阻式存储器组所使用的四种写入程序的示意图。 主要元件符号说明 10      基底               11         介电层 12      第一磁阻式存储器      14         第一栅极结构组 16      第一源极/漏极区       18     第一共同源极/漏极区 20      第二栅极结构          22     第二源极/漏极区 24      第一金属连线组        26     第二金属连线组 28      第一上电极         30     第一下电极 32      第二上电极         34     第二下电极 100     磁阻式存储器结构      112    第二磁阻式存储器组 114     第三栅极结构       118    第二共同源极/漏极区 120     第四栅极结构       122    第三源极/漏极区 124     第三金属连线组        126    第四金属连线组 BL     位线               FL1    第一自由层 FL2     第二自由层         Gnd    接地电压 I1      第一写入电流       I2     第二写入电流 I3      第三写入电流       I4     第四写入电流 MTJ1    第一磁性隧穿结        MTJ2   第二磁性隧穿结 MTJ3    第三磁性隧穿结        MTJ4   第四磁性隧穿结 RF1     第一参考层         RF2    第二参考层 RH     高电阻             RL     低电阻 SL      源极线             T1     第一晶体管 T2      第二晶体管         T3     第三晶体管 T4      第四晶体管         TL1    第一隧穿氧化层 TL2     第二隧穿氧化层        V1    导电插塞 V2     导电插塞           V3    导电插塞 V4     导电插塞           V5    导电插塞 V6     导电插塞           V7    导电插塞 V8     导电插塞           Vdd   电压
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