[發明專利]磁阻存儲器裝置中避免不希望編程的方法

無效

• 申請號: 01137795.X
• 申請日: 2001-10-31
• 公開（公告）號: CN1355535A
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發明（設計）人: M·弗賴塔格;S·拉默斯;D·戈格爾;T·雷爾
• 申請（專利權）人: 因芬尼昂技術股份公司
• 主分類號: G11C11/15
• 分類號: G11C11/15;G11C5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 鄭立柱,張志醒

????????????????????????技術領域

本發明涉及到在MRAM-裝置(MRAM＝磁阻存儲器)上避免不希望的編程的方法，在其中存儲單元位于存儲單元區的至少一個平面的字導線和比特導線之間的交叉點上，在其中將編程電流輸入到屬于有選擇性存儲單元的字導線或者編程導線和比特導線中，編程電流也是在至少一個屬于有選擇性存儲單元的相鄰存儲單元上起漏磁磁場作用的磁場產生的。

???????????????????????背景技術

附圖5表示了字導線WL和與其垂直的比特導線BL之間的交叉點上的所謂的MTJ-存儲單元(MTJ＝磁性隧道交叉點或者磁性隧道過渡)1。MTJ-存儲單元是由軟磁性層(自由的磁層)WML，隧道柵欄層TL和硬磁性層(固定的磁層)HML組成的。信息存儲是這樣進行的，在軟磁性層WML上的磁化方向隨著硬磁層HML的磁化方向改變或者旋轉。在軟磁性層WML上改變磁化方向所要求的磁場是通過字導線WL上的電流I_WL和比特導線上的電流I_BL產生的。這個磁場與字導線WL與比特導線BL之間的交叉點重疊。如果在兩個磁性層WML和HML上的所有磁化方向是相同的或者相互平行的，則MTJ-存儲單元1具有一個低電阻Rc，而當磁化方向不相同或者不平行時出現一個高電阻Rc(見附圖6的等效電路圖)。將附圖5在符號“Rc”后面用箭頭↑或者↓表示的這種電阻變化充分利用在信息存儲上。如果至少電流I_WL和I_BL中的一個其方向是可以轉換的，這對于軟磁性層WML磁化方向的旋轉或者改變是足夠了。

在附圖6上將MTJ-存儲單元1簡化為比特導線BL和與其垂直的字導線WL之間的電阻Rc。

從附圖5和6上很快可以看出，在MRAM-裝置上可以達到非常高的存儲密度，如果將各自具有位于中間的存儲單元的很多金屬化系統重疊地堆跺在一起。

關于堆跺現在可能有三種不同陣列-變型，將這些表示在附圖7至9上。附圖7表示的變型上單個的MTJ-存儲單元-為了清楚起見用電阻表示-直接位于字導線WL和比特導線BL之間的矩陣上。在這種MRAM-裝置上出現非常強的寄生效應，因為在有選擇性的(見全黑的電阻)存儲單元上不可避免地可能有漏電電流通過存儲單元，這個存儲單元與有選擇性的字導線或者有選擇性的比特導線是連接的。

附圖8和9的陣列-變型上各自一個二極管(附圖8)位于單個的MTJ-存儲單元上或者各自一個晶體管(附圖9)與單個的MTJ-存儲單元串聯在一起。這些陣列-變型非常復雜，特別是附圖9上的變型，特別是在那里還必須將編程導線PRL、門電路導線GL和資源導線SL附加安排在比特導線BL上。

與此無關，使用附圖7至9的陣列-變型構成MRAM-裝置的存儲單元區時，在存儲單元編程時必須各自將電流LBL或者LWL(輸入字導線)輸入到有選擇性的存儲單元的相應比特導線BL和字導線WL(或者附圖9陣列-變型的編程導線PRL)中，這樣由電流得到的磁場使得兩個導線交叉點上有選擇性的MTJ-存儲單元能夠編程。將這個過程簡化表示在字導線WL1與比特導線BL1、BL2和BL3的附圖10上。如果在這里電流I_WL流過字導線BL1和電流I_BL2流過比特導線BL2，例如由電流I_BL2產生的磁場H_BL2不只影響在比特導線BL2與字導線WL1交叉點上的MTJ-存儲單元1₂。這個磁場H_BL2更多地也作用在比特導線BL1或者BL3和字導線WL1之間的MTJ-存儲單元1₁和1₃上，如在附圖10上看到的。

完全有可能出現，在MRAM-裝置上位于原來的有選擇性的MTJ-存儲單元旁邊的MTJ-存儲單元由于在有選擇性的字導線或者比特導線上的電流的漏磁磁場變換編程，這被稱為編程干擾或者打亂編程。這特別適合于開始敘述的構成為多層系統的MRAM-裝置，即專門適合于正是一般希望和追求的高密度的具有很多電平的導線線路和位于中間的MTJ-存儲單元的存儲器陣列。在這里這樣的編程干擾或者打亂編程是非常不希望的。

?????????????????????????發明內容

因此以下任務以本發明為基礎，創建一種方法用于在MRAM-裝置中避免不希望的編程，用這種方法可以可靠地和用簡單的方法避免與有選擇性的存儲單元相鄰的存儲單元由于漏磁磁場的變換編程。