MRAM阵列结构的制作方法

本发明涉及mram存储器，尤其涉及一种mram阵列结构。

背景技术：

1、磁性随机存储器件的核心存储单元为磁性隧道结，磁性隧道结通常由铁磁层、绝缘隧穿层以及固定层构成三层基本单元组成。当铁磁层和固定层的磁矩方向相反时，存储器件表现为高阻态rap，当两层的磁矩方向相同时，表现为低阻态rp，用于信息“1”、“0”的存储。判断信息的“1”、“0”是通过与参考电阻阻值rref的对比来实现，因此，为了保证数据读取的正确性，参考电阻的设计非常关键。

2、由于磁性隧道结的rap存在随温度增加而变小的性质，导致参考电阻必须存在温度自适应性，即参考电阻随温度改变而自动改变才能实现最理想的读条件。目前参考电阻的做法通常是选取一个rp和一个rap状态的mtj并联的方式做参考电阻，且参考电阻位于阵列之外，这种方案的不足之处在于以下两点：1.一个mtj失效导致参考电路失效；2.参考电阻和阵列中的mtj本身可能会存在差异，导致实际的参考电阻与设计值存在偏差。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种mram阵列结构，利用阵列结构自身插入的假磁性隧道结来组成参考电阻，消除参考电阻和阵列之间的差异。

2、一方面，本发明提供一种mram阵列结构，包括：

3、磁性隧道结阵列，包括多行/多列磁性隧道结；

4、至少一行假磁性隧道结，每行假磁性隧道结布置于所述磁性隧道结阵列的两行之间；

5、其中位于部分行上的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构，用于组成至少一组参考电阻。

6、可选地，每行假磁性隧道结与其两侧的磁性隧道结相比，在列方向上是彼此对齐的，或者是错开的。

7、可选地，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构的方式为下述任意一种：

8、通过底层金属/顶层金属串并联，通过底电极/顶电极串并联，通过底层金属/顶电极串并联，或者，通过底电极/顶层金属串并联。

9、可选地，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结的阻态均为反平行态。

10、另一方面，本发明提供一种mram阵列结构，包括：

11、磁性隧道结阵列，包括多行/多列磁性隧道结；

12、至少一列假磁性隧道结，每列假磁性隧道结布置于所述磁性隧道结阵列的两列之间；

13、其中位于部分列上的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构，用于组成至少一组参考电阻。

14、可选地，每列假磁性隧道结与其两侧的磁性隧道结相比，在行方向上是彼此对齐的，或者是错开的。

15、可选地，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构的方式为下述任意一种：

16、通过底电极/顶电极串并联，通过底层金属/顶电极串并联。

17、可选地，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结的阻态均为反平行态。

18、另一方面，本发明提供一种mram阵列结构，包括：

19、磁性隧道结阵列，包括多行/多列磁性隧道结；

20、至少一行假磁性隧道结，每行假磁性隧道结布置于所述磁性隧道结阵列的两行之间，以及，至少一列假磁性隧道结，每列假磁性隧道结布置于所述磁性隧道结阵列的两列之间；

21、其中位于部分行上的所述假磁性隧道结和位于部分列上的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构，用于组成至少一组参考电阻。

22、可选地，每行假磁性隧道结与其两侧的磁性隧道结相比，在列方向上是彼此对齐的，或者是错开的；

23、每列假磁性隧道结与其两侧的磁性隧道结相比，在行方向上是彼此对齐的，或者是错开的。

24、可选地，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构的方式为下述任意一种：

25、通过底层金属/顶层金属串并联，通过底电极/顶电极串并联，通过底层金属/顶电极串并联，或者，通过底电极/顶层金属串并联。

26、可选地，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结的阻态均为反平行态。

27、本发明利用磁性隧道结阵列之中的假磁性隧道结组成参考电阻，消除参考电阻和阵列之间的差异，同时本发明采用多个假磁性隧道结串并联的形式，避免个别器件失效导致参考电阻失效的情况，同时一定程度上解决mtj的读窗口温漂的问题，也达到了缩减芯片面积的目的。

技术特征：

1.一种mram阵列结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的mram阵列结构，其特征在于，每行假磁性隧道结与其两侧的磁性隧道结相比，在列方向上是彼此对齐的，或者是错开的。

3.根据权利要求1所述的mram阵列结构，其特征在于，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构的方式为下述任意一种：

4.根据权利要求1所述的mram阵列结构，其特征在于，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结的阻态均为反平行态。

5.一种mram阵列结构，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的mram阵列结构，其特征在于，每列假磁性隧道结与其两侧的磁性隧道结相比，在行方向上是彼此对齐的，或者是错开的。

7.根据权利要求5所述的mram阵列结构，其特征在于，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构的方式为下述任意一种：

8.根据权利要求5所述的mram阵列结构，其特征在于，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结的阻态均为反平行态。

9.一种mram阵列结构，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的mram阵列结构，其特征在于，每行假磁性隧道结与其两侧的磁性隧道结相比，在列方向上是彼此对齐的，或者是错开的；

11.根据权利要求9所述的mram阵列结构，其特征在于，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结之间形成串联和并联结构的方式为下述任意一种：

12.根据权利要求9所述的mram阵列结构，其特征在于，用于组成参考电阻的所述假磁性隧道结的阻态均为反平行态。

技术总结
本发明提供一种MRAM阵列结构，该MRAM阵列结构包括：磁性隧道结阵列，以及在磁性隧道结阵列中插入的一行/列或者多行/列假磁性隧道结，部分假磁性隧道结通过串并联的方式组合出多组参考电阻，每组参考电阻不限于一行/列假磁性隧道结。多组参考电阻中至少有一组参考电阻的阻值和理想参考电阻值匹配。本发明利用阵列结构自身插入的假磁性隧道结来组成参考电阻，消除参考电阻和阵列之间的差异。

技术研发人员：王莎莎,侯嘉,何世坤,方伟
受保护的技术使用者：浙江驰拓科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13