[發明專利]磁阻式隨機存取存儲器的電路結構與布局結構

在審

• 申請號: 202110598874.1
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN115482852A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 吳奕廷;黃正同;王荏滺;謝詠凈;楊伯鈞;陳健中;李柏昌
• 申請（專利權）人: 聯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所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種磁阻式隨機存取存儲器電路結構，具有多個存儲單元，其中每個存儲單元包含：

三個晶體管，分別為依序串聯的第一晶體管、第三晶體管以及第二晶體管，其中該第一晶體管與該第三晶體管的連接處為第一結點，該第二晶體管與該第三晶體管的連接處為第二結點，該第一晶體管與該第二晶體管的另一端連接到共同的來源線；以及

四個磁隧穿結，分別為第一磁隧穿結、第二磁隧穿結、第三磁隧穿結以及第四磁隧穿結，其中該第一磁隧穿結與該第二磁隧穿結串聯構成第一磁隧穿結組，該第一磁隧穿結組的一端連接到該第一結點，該第三磁隧穿結與該第四磁隧穿結串聯構成第二磁隧穿結組，該第二磁隧穿結組的一端連接到該第二結點。

2.如權利要求1所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中該第一磁隧穿結組的另一端連接到第一位線，該第二磁隧穿結組的另一端連接到第二位線。

3.如權利要求2所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中該第一位線與該第二位線為該第一位線與該第二位線兩側的該些存儲單元所共用。

4.如權利要求2所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中在對稱式寫入模式下，該第一位線與該第二位線的電壓大于該來源線的電壓。

5.如權利要求2所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中在互補式寫入模式下，該來源線的電壓介于該第一位線的電壓與該第二位線的電壓之間。

6.如權利要求1所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中該第一晶體管、該第二晶體管以及該第三晶體管的柵極分別連接到第一字符線、第二字符線以及第三字符線。

7.如權利要求6所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中該第一字符線、該第二字符線以及該第三字符線還連接到共同字符線。

8.如權利要求1所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中該第一磁隧穿結組中的該第一磁隧穿結與該第二磁隧穿結分別為尺寸較小的磁隧穿結與尺寸較大的磁隧穿結，該第二磁隧穿結組中的該第三磁隧穿結與該第四磁隧穿結分別為尺寸較小的磁隧穿結與尺寸較大的磁隧穿結。

9.如權利要求1所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中在高效能模式下該第一晶體管、該第二晶體管以及該第三晶體管都開啟，使得該第一磁隧穿結組與該第二磁隧穿結組都受到讀取或寫入的動作。

10.如權利要求1所述的磁阻式隨機存取存儲器電路結構，其中在節能模式下該第一晶體管與該第三晶體管僅其中一者開啟，使得該第一磁隧穿結組與該第二磁隧穿結組僅其中一者受到讀取或寫入的動作。

11.一種磁阻式隨機存取存儲器布局結構，具有多個存儲單元，其中每個存儲單元包含：

基底，其上形成有多個主動區域；

第一字符線、第二字符線以及第三字符線，分別延伸越過該些主動區域，其中位于該第一字符線外側的該主動區域為第一主動區域，位于該第一字符線與該第二字符線之間的該摻雜區為第二主動區域，位于該第二字符線與該第三字符線之間的該主動區域為第三主動區域，位于該第三字符線外側的該主動區域為第四主動區域；

四個磁隧穿結，分別為第一磁隧穿結、第二磁隧穿結、第三磁隧穿結以及第四磁隧穿結，其中該第一磁隧穿結的兩端分別連接到該第二主動區域與該第二磁隧穿結的一端，該第三磁隧穿結的兩端分別連接到該第三主動區域與該第四磁隧穿結的一端；以及

第一位線與第二位線，分別連接到該第二磁隧穿結的另一端與該第四磁隧穿結的另一端。

12.如權利要求11所述的磁阻式隨機存取存儲器布局結構，其中該第一主動區域與該第四主動區域連接到一共同的來源線。

13.如權利要求12所述的磁阻式隨機存取存儲器布局結構，其中該來源線位于第一金屬層(M1)層級。