专利名称：Mram装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有存储芯片的MRAM装置，其在供电电压与存储单元区之间拥有稳压调节器装置，该装置在存储单元区域上通过字线和/或位线可提供固定工作电压，其中在其间采用稳压调节器装置可产生字线和/或位线输入和输出复合的电压降。
背景技术：
图2示出了一种传统MRAM存储单元场的结构。该结构是由字线WL1，WL2，WL3，…和位线BL1，BL2，BL3，BLA，…组成的，其中字线WL1，WL2，WL3，…基本上是与位线垂直交叉的。在字线WL1，WL2，WL3，…与位线BL1，BL2，BL3，BLA，…之间的交叉点上设置有存储单元，其每个存储单元是通过电阻R11，R12，…，R33，R34，一般记为Rij，来表示的。
该电阻Rij代表隧道电流的路径，该电流在字线如字线WL2与位线如位线BL3之间在该字线WL2与位线BL3之间存在电压差时流动。根据在存储单元中所述磁场，该隧道电流可以取最大值和最小值。换句话说，存储单元也可以理解为二进制电阻，其可用最大或最小电阻值进行编程。该两个电阻值可以对应信息单位“1”或“0”。
存储单元的编程还可以通过磁场的建立来进行。现在为了以数值“0”或“1”对存储单元进行编程，磁场就必须超过一定的阈值。在此要注意的是，存储单元具有一定的磁滞。
如图2所示，例如，在字线WL2中流过的直流I2会在字线WL2周围产生磁场M。当电流I2以相反方向流动时，则磁场M的方向反转。磁场M的方向表明，写入存储单元中的是“1”或是“0”。现在假设，在字线WL2中的电流I2表示信息单位为“1”。与字线WL2相连的所有存储单元，也就是带有电阻R21，R22，R23和R24的存储单元，通过具有磁场M的电流I2加载。带有电阻R21，R22，R23和R24的存储单元会产生磁滞现象，以致要所有这些存储单元周围由“0”状态达到“1”状态，磁场M本身不会达到足够强。更确切地说，还需要附加地用电流I1控制位线如位线BL3，以便在位线BL3与字线WL2的接点上产生磁场，通过叠加使通过电流I1和I2所产生的磁场会达到足够强，在接点周围，也就是在电阻R23上，会由例如“0”状态变为“1”状态。换句话说，通过控制所选择的字线Wli和所选择的位线BLj，在该字线和位线接点上的存储单元根据通过各自电流所产生磁场的方向以“0”或“1”状态进行编程是完全可能的。
在MRAM情况下一般会遇到的问题在于，相对高的功率消耗或能量消耗。据此，在通常情况下由于技术原因沿MRAM单元的电压降不会超过0.5V。这本身所具有的优点在于，字线和位线可以在相对低的电压下如0.5V工作。而在存储芯片上的供电电压实际上是较高的，特别是为2-3V。由于该原因，现有的MRAM装置在2-3V供电电压与带有字线WLi和位线BLj的实际存储单元区之间设置了稳压调节器装置KR，正如图2中用于字线WL2所示。该稳压调节器装置可将供电电压由2-3V转换为0.5V，其将通过字线激励器WT提供给字线WL2。其他字线WL1，WL3，…可配备相应的稳压调节器装置。
在存储单元场中，在每个字线上的0.5V电压会下降，其在字线例如字线WL2的输出上，为0V，如图2所示。
供电电压由2-3V变换为0.5V将意味着，能量或功率的较大部分被“浪费”，由此稳压调节器装置KR可供使用的所提供的2-3V电压到供电电压只有0.5V，因此实际上只有16％到25％的能量被使用，而其余的84％到75％未被使用。
如此能量或功率的平衡出于可以理解的原因是不十分令人满意的，并且应当尽量地避免。然而对于该问题至今未能解决，MRAM单元恰好只使用大约0.5V电压，而一般存储芯片供电电压值为2-3V。
发明内容
本发明的任务就是提供一种MRAM装置，从而更好地利用存储器芯片电压源，使得实际上不会产生功率损耗。
按照本发明，所述任务可通过在前述的MRAM装置的情况下加以解决，其中存储器单元区可分成许多存储器单元组，并且存储器单元组可由稳压调节器装置提供各相互不同的固定供电电压。由此稳压调节器装置可以由许多稳压调节器组成，并且每个存储器单元组各对应于一个稳压调节器。最好是，第一存储器单元组的字线和/或位线的输出作为供电电源与第二存储器单元组的稳压调节器的输入连接及如此地继续连接。
因此，MRAM装置可按照本发明分成许多存储器单元组，由此在每个存储器单元组中，字线和位线可通过其他存储器单元组的不同工作电压来进行控制。
下面将参照附图使本发明更加清楚。附图表示图1是按照本发明的MRAM装置的方框图，和图2是所组成的MRAM装置的线路示意图。
具体实施例方式
图2在开始时就已经进行了描述，附图中，对于相互相同的构成部分使用了相同的附图标记。
图1示出了单元组ZB1和ZB2，其以与图2所示存储器单元场相同的构成方式，通过电阻R11，R12，…R33，R34所构成的存储器单元来建立带有字线WL1，WL2，WL3，…和位线BL1，BL2，BL3，BL4，…的存储器单元区。作为实例，这里仅示出了在存储器单元组ZB1和ZB2中的字线WL2和位线BL3。
象通常一样，存储器芯片电压供电应提供大约2.5V的供电电压。该大约2.5V的供电电压将供给第一稳压调节器KR1，由此提供2V的恒定电压。通过第一受控字线驱动器WT1，可将该2V电压提供给存储器单元组ZB1的字线WL2。其余的字线以及位线也可在其各自的输入端配备相应的稳压调节器。
在字线WL2的输出端，由于有大约0.5V的电压降，而具有大约1.5V的电压。该1.5V的电压可提供给第二稳压调节器KR2。该第二稳压调节器由大约1.5V的供电电压而产生1V的恒定电压，其通过第二字线驱动器WT2在第二存储器单元组ZB2的字线WL2上可施加“+1V”电压。
类似于稳压调节器KR2的稳压调节器可以在输入侧上接到存储器单元组ZB1的其余字线和位线的输出端和在输出侧上接到存储器单元ZB2的其余字线和位线的输入端。由此存储器单元组ZB2的所有字线和位线都将提供以1V或-1V恒定电压。在存储器单元组ZB2的字线和位线的输出上均具有约0.5V的电压供使用，可能的话，还可以为第三存储器单元组提供进一步的稳压调节。
通过上述实施例可以看到，当每个存储器单元组中假设为0.5V的电压降并且对于每个存储器单元组来说必须选择一定的恒定电压时，通过本发明至少可以轻易地使约2.5V的供电电压得到双倍的使用。
权利要求
1.具有存储器芯片的MRAM装置，该芯片在供电电压(2-3V)与存储器单元场之间拥有稳压调节器装置(KR)，其通过字线和/或位线(Wli；BLj)提供以固定的工作电压到存储器单元场，其中-在连接有稳压调节器装置(KR)的字线和/或位线(Wli；BLj)的输入和其输出之间产生电压降，-存储器单元场可分成许多存储器单元组(ZB1，ZB2)，和-存储器单元组(ZB1，ZB2)由稳压调节器装置(KR)可提供以相互不同的固定工作电压，其特征在于，-稳压调节器装置(KR)是由许多稳压调节器(KR1，KR2)组成的，并且每个存储器单元组(ZB1，ZB2)各被配置了一个稳压调节器(KR1，KR2)。
2.按照权利要求1的MRAM装置，其特征在于，第一存储器单元组(ZB1)的字线和/或位线(Wli；BLj)的输出端可作为供电电源而与第二存储器单元组(ZB2)的稳压调节器(KR2)的输入端连接。
3.按照权利要求1或2，其特征在于，在每个稳压调节器(KR1，KR2)和每个存储器单元组(ZB1，ZB2)之间可各自设置一个可控字线驱动器(WT1，WT2)。
全文摘要
本发明涉及一种MRAM装置,在具有许多存储器单元组(ZB1,ZB2)的情况下,可用各相互不同的工作电压供电,以使得约2－3V的芯片供电电压被更充分地利用。
文档编号H01L43/08GK1340824SQ0112488
公开日2002年3月20日 申请日期2001年7月3日 优先权日2000年7月3日
发明者P·佩赫米勒 申请人:因芬尼昂技术股份公司