[發(fā)明專利]磁阻式隨機存取存儲器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811086211.6
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN110910924B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃鼎翔;盛義忠;薛勝元;李國興;康智凱
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種磁阻式隨機存取存儲器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)，其主要包含多個元件串(device strings)以并聯(lián)方式耦接，各該元件串包含多個磁隧穿接面(magnetic tunneling junction,MTJ)以串聯(lián)方式耦接，其中各該元件串的MTJ數(shù)量等于該元件串的數(shù)量，且該等MTJ的等效電阻等于該等MTJ中其中一者的高電阻以及另一者的低電阻的平均值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁阻式隨機存取存儲器(Magnetoresistive Random AccessMemory,MRAM)，尤其是涉及一種MRAM的參考電路(reference circuit)。

背景技術(shù)

已知，磁阻(magnetoresistance,MR)效應(yīng)是材料的電阻隨著外加磁場的變化而改變的效應(yīng)，其物理量的定義，是在有無磁場下的電阻差除上原先電阻，用以代表電阻變化率。目前，磁阻效應(yīng)已被成功地運用在硬盤生產(chǎn)上，具有重要的商業(yè)應(yīng)用價值。此外，利用巨磁電阻物質(zhì)在不同的磁化狀態(tài)下具有不同電阻值的特點，還可以制成磁性隨機存儲器(MRAM)，其優(yōu)點是在不通電的情況下可以繼續(xù)保留存儲的數(shù)據(jù)。

上述磁阻效應(yīng)還被應(yīng)用在磁場感測(magnetic field sensor)領(lǐng)域，例如，移動電話中搭配全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)的電子羅盤(electroniccompass)零組件，用來提供使用者移動方位等信息。目前，市場上已有各式的磁場感測技術(shù)，例如，各向異性磁阻(anisotropic magnetoresistance,AMR)感測元件、巨磁阻(GMR)感測元件、磁隧穿接面(magnetic tunneling junction,MTJ)感測元件等等。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點通常包括：較占芯片面積、制作工藝較昂貴、較耗電、靈敏度不足，以及易受溫度變化影響等等，而有必要進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一實施例揭露一種磁阻式隨機存取存儲器(Magnetoresistive RandomAccess Memory,MRAM)，其主要包含多個元件串(device strings)以并聯(lián)方式耦接，各該元件串包含多個磁隧穿接面(magnetic tunneling junction,MTJ)以串聯(lián)方式耦接，其中各該元件串的MTJ數(shù)量等于該元件串的數(shù)量，且該MTJ的等效電阻等于該等MTJ中其中一者的高電阻以及另一者的低電阻的平均值。

依據(jù)本發(fā)明一實施例各該元件串包含一第一元件串以及一第二元件串以并聯(lián)方式耦接，其中第一元件串包含一第一參考單元以及一第二參考單元，第一參考單元以及第二參考單元以串聯(lián)方式耦接，且第一參考單元包含一第一MTJ且第二參考單元包含一第二MTJ。依據(jù)本發(fā)明一實施例各第一MTJ以及第二MTJ包含一自由層以及一固定層，其中第一MTJ的固定層耦接第二MTJ的固定層，或第一MTJ的自由層耦接該第二MTJ的自由層。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的一MRAM的電路圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的一參考陣列的示意圖；

圖3為圖2實施例的參考陣列中以MTJ的固定層連接另一MTJ的固定層的上視圖；

圖4為圖2實施例的參考陣列中以MTJ的自由層連接另一MTJ的自由層的上視圖；

圖5為本發(fā)明一實施例的一參考陣列的示意圖；

圖6為圖5的參考陣列利用金屬內(nèi)連線進行耦接的上視圖。

主要元件符號說明

12 存儲單元 14 感測放大器

16 參考陣列 18 第一輸入端

20 第二輸入端 22 晶體管