[發(fā)明專(zhuān)利]包括可逆和單次可編程磁隧道結(jié)的半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610900064.6
• 申請(qǐng)日: 2016-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107039579B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐輔永;李龍圭;高寬協(xié);李重在
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01L43/08
• 分類(lèi)號(hào): H01L43/08;G11C11/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 翟然

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

多個(gè)字線；

穿過(guò)所述多個(gè)字線的多個(gè)位線，所述多個(gè)位線包括第一位線和第二位線，所述第二位線在所述多個(gè)字線延伸的方向上與所述第一位線間隔開(kāi)；

多個(gè)第一存儲(chǔ)單元，所述多個(gè)第一存儲(chǔ)單元連接在所述多個(gè)字線和所述第一位線之間，多個(gè)第一存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)包括第一存儲(chǔ)元件和第一選擇元件，所述第一存儲(chǔ)元件和第一選擇元件彼此連接；以及

多個(gè)第二存儲(chǔ)單元，所述多個(gè)第二存儲(chǔ)單元連接在所述多個(gè)字線和所述第二位線之間，所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)包括第二存儲(chǔ)元件和第二選擇元件，所述第二存儲(chǔ)元件和所述第二選擇元件彼此連接；

其中，所述第一存儲(chǔ)元件包括第一磁隧道結(jié)，且所述第二存儲(chǔ)元件包括第二磁隧道結(jié)，所述第一和第二磁隧道結(jié)中的每一個(gè)包括被釘扎層、自由層和在所述被釘扎層和自由層之間的隧道屏障層；以及

其中所述第二磁隧道結(jié)的第一部分的所述隧道屏障層具有不可逆阻抗?fàn)顟B(tài)，

其中，所述多個(gè)第一存儲(chǔ)單元是可再寫(xiě)入存儲(chǔ)單元；所述多個(gè)第二存儲(chǔ)單元是單次可編程存儲(chǔ)單元。

2.如權(quán)利要求1所述的器件，其中：

所述第一磁隧道結(jié)具有可再寫(xiě)入結(jié)構(gòu)，并被構(gòu)造成具有(i)對(duì)應(yīng)于第一數(shù)據(jù)的第一阻抗和(ii)對(duì)應(yīng)于第二數(shù)據(jù)的第二阻抗中的一個(gè)；

在所述第二磁隧道結(jié)的所述第一部分中的至少一個(gè)第二磁隧道結(jié)具有對(duì)應(yīng)于所述第一數(shù)據(jù)的第三阻抗，且所述至少一個(gè)第二磁隧道結(jié)通過(guò)第一單次編程操作已經(jīng)被編程；

在所述第二磁隧道結(jié)的所述第一部分中的至少一個(gè)其他第二磁隧道結(jié)具有對(duì)應(yīng)于所述第二數(shù)據(jù)的第四阻抗，所述至少一個(gè)其他第二隧道結(jié)通過(guò)第二單次編程操作已經(jīng)被編程；以及

所述第一至第四阻抗彼此不同。

3.如權(quán)利要求2所述的器件，其中：

所述第一阻抗低于所述第二阻抗；

所述第三阻抗低于所述第一阻抗；且

所述第四阻抗在所述第一和第二阻抗之間。

4.如權(quán)利要求2所述的器件，其中：

所述多個(gè)第一存儲(chǔ)單元中的一個(gè)或多個(gè)被構(gòu)造為用于在所述多個(gè)第一存儲(chǔ)單元上的讀取操作的一個(gè)或多個(gè)第一基準(zhǔn)單元；以及

所述多個(gè)第二存儲(chǔ)單元中的一個(gè)或多個(gè)被構(gòu)造為用于在所述多個(gè)第二存儲(chǔ)單元上的讀取操作的一個(gè)或多個(gè)第二基準(zhǔn)單元。

5.如權(quán)利要求4所述的器件，其中：

所述多個(gè)第一存儲(chǔ)單元中的一個(gè)或多個(gè)包括一對(duì)或多對(duì)第一存儲(chǔ)單元；以及

在所述一對(duì)或多對(duì)第一存儲(chǔ)單元中的一對(duì)第一存儲(chǔ)單元并聯(lián)到其中一個(gè)所述第一位線。

6.如權(quán)利要求5所述的器件，其中：

在所述一對(duì)第一存儲(chǔ)單元中的第一存儲(chǔ)單元的第一磁隧道結(jié)被編程為具有第一阻抗；以及

在所述一對(duì)第一存儲(chǔ)單元中的另一個(gè)第一存儲(chǔ)單元的第一磁隧道結(jié)被編程為具有第二阻抗。

7.如權(quán)利要求4所述的器件，其中，所述一個(gè)或多個(gè)第二基準(zhǔn)單元是包括所述第二磁隧道結(jié)的第二存儲(chǔ)單元。

8.如權(quán)利要求7所述的器件，還包括：

電連接到所述一個(gè)或多個(gè)第二基準(zhǔn)單元的控制電阻器；其中

用于在所述多個(gè)第二存儲(chǔ)單元上的讀取操作的基準(zhǔn)阻抗是所述第三阻抗和所述控制電阻器的第五阻抗之和。

9.如權(quán)利要求8所述的器件，其中，所述第三和第五阻抗之和在所述第三阻抗和所述第四阻抗之間。

10.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括：

通過(guò)所述第一位線電連接到所述多個(gè)第一存儲(chǔ)單元的第一周邊電路；以及

通過(guò)所述第二位線電連接到所述多個(gè)第二存儲(chǔ)單元的第二周邊電路，

其中，所述第二周邊電路包括至少一個(gè)第二周邊晶體管，所述至少一個(gè)周邊晶體管被構(gòu)造成根據(jù)比所述第一周邊電路的第一周邊晶體管高的電壓操作。