專利名稱：具有磁隧道結(jié)單元和遠(yuǎn)程二極管的磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及到磁隧道結(jié)(MTJ)器件存儲(chǔ)單元的物理結(jié)構(gòu)。
授予Gallagher等人的美國(guó)專利No.5640343公開(kāi)了磁隧道結(jié)(MTJ)器件存儲(chǔ)單元的二種結(jié)構(gòu)。美國(guó)專利No.5640343的

圖1B和1C所示的第一種結(jié)構(gòu)，代表一種采用薄膜二極管的理想的交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)。圖10A-10C所示的第二種結(jié)構(gòu)，包括采用單晶硅二極管的掩埋行線，但要求在存儲(chǔ)單元頂部制作額外的全局行線。
薄膜二極管的質(zhì)量使第一種結(jié)構(gòu)限制于低讀出電流，從而使工作性能較低。第二種結(jié)構(gòu)在全局行線與磁元件之間的間距大，在對(duì)單元進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，比通過(guò)第一種結(jié)構(gòu)的行線來(lái)說(shuō)，需要更大的電流。此外，第二種結(jié)構(gòu)避免對(duì)鄰近單元進(jìn)行寫(xiě)入的安全裕度小，而且，由于材料的變化，第二種結(jié)構(gòu)對(duì)于在高密度陣列中每次一個(gè)地操作單元的裕度不足。第一種結(jié)構(gòu)同樣在MTJ器件與行線之間具有因插入二極管而引起的大的間距，這減小了寫(xiě)入裕度。
因此，所需要的是一種比常規(guī)MTJ存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)具有改進(jìn)了的寫(xiě)入裕度和較低的寫(xiě)入電流，同時(shí)還提供較小的單元尺寸的MTJ存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供了一種比常規(guī)MTJ存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)具有改進(jìn)了的寫(xiě)入裕度和較低的寫(xiě)入電流的MTJ存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)單元尺寸較小的MTJ存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明提供了一種高性能的存儲(chǔ)單元。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由非易失性存儲(chǔ)單元提供的，這種非易失性存儲(chǔ)單元包括襯底、二極管、第一導(dǎo)線、磁隧道結(jié)器件、旁路導(dǎo)體和第二導(dǎo)線。二極管制作在襯底中，且包括n型區(qū)和p型區(qū)。第一導(dǎo)線制作在襯底上，且電連接于二極管的n型區(qū)。磁隧道結(jié)器件制作在第一導(dǎo)線上，而旁路導(dǎo)體將二極管的p型區(qū)電連接到磁隧道結(jié)器件。旁路導(dǎo)體最好被連接于第一導(dǎo)線下方的二極管的p型區(qū)，并可以用光刻工藝或側(cè)壁淀積工藝來(lái)制作。第二導(dǎo)線制作在磁隧道結(jié)器件上，并電連接于磁隧道結(jié)器件。非易失性存儲(chǔ)單元也可以包括制作在第一導(dǎo)線下方的二極管上的多晶硅柵材料區(qū)。
在第二實(shí)施例中，旁路導(dǎo)體被連接于晶體管的控制電極。在第三實(shí)施例中，旁路導(dǎo)體被連接于具有連接在行線(字線)上的控制電極的晶體管。在第四實(shí)施例中，旁路導(dǎo)體被連接于具有連接在控制線上的控制電極的晶體管。
參照附圖用舉例的方法來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實(shí)例。在這些附圖中，相同的參考號(hào)表示相似的元件，其中圖1示出了具有多個(gè)磁隧道結(jié)存儲(chǔ)單元的交叉點(diǎn)陣列；圖2A示出了通過(guò)列線看到的根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元的垂直分布的剖面圖；圖2B示出了通過(guò)行線看到的根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元的垂直分布的剖面圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元的平面圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的MTJ存儲(chǔ)單元的第一最佳結(jié)構(gòu)的平面圖；圖5示出了通過(guò)行線看到的根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元的第一最佳結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元的第二最佳結(jié)構(gòu)的透視圖；圖7是MTJ單元的剖面圖，示出了用側(cè)壁淀積方法制作的旁路連接；圖8A和8B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的各具有晶體管作為隔離器件的MTJ單元組成的陣列的示意方框圖；圖9A和9B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的具有連接于MTJ單元的晶體管的MTJ單元的不同的平面圖；圖10A和10B分別示出了通過(guò)圖9A和9B的MTJ單元的讀出線的局部剖面圖；圖11示出了本發(fā)明的具有連接于地的旁路導(dǎo)體的實(shí)施例的示意方框圖；圖12示出了圖11所示的MTJ單元的平面圖；圖13示出了通過(guò)圖11所示的MTJ單元的字線的局部剖面圖；以及圖14是根據(jù)本發(fā)明的連接于放大器的MTJ單元的示意方框圖，此放大器直接從單元的MTJ的電阻值產(chǎn)生輸出。
本發(fā)明提供了一種非易失性MTJ MRAM存儲(chǔ)單元，襯底上單元元件的物理分布不同于通過(guò)單元電連接的順序。此外，本發(fā)明的MTJ存儲(chǔ)單元中行線與連接于MTJ存儲(chǔ)單元的位線具有緊密的間距。本發(fā)明提供了與讀出通路串聯(lián)的低的寄生導(dǎo)體電阻。本發(fā)明還提供了具有低電阻的高質(zhì)量單晶硅二極管。在第二實(shí)施例中，本發(fā)明提供了具有低電阻的高質(zhì)量讀出導(dǎo)體晶體管。而且，本發(fā)明的MTJ單元提供了較低的寫(xiě)入電流，使存儲(chǔ)器陣列的尺寸能夠做得較小，從而不受到IR下降或電遷移的限制。由于讀出通路通過(guò)單個(gè)MTJ、二極管或晶體管的電阻低、寄生電阻低，故本發(fā)明的MTJ單元能夠在20毫微秒內(nèi)被讀出。
圖1示出了具有多個(gè)磁隧道結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)單元11的交叉點(diǎn)陣列10。交叉點(diǎn)陣列10包括多個(gè)行線12(也稱為字線)和多個(gè)垂直通過(guò)行線12上方的列線13(也稱為讀出線)。MTJ存儲(chǔ)單元11位于行線12與列線13的相交區(qū)。存儲(chǔ)單元11由MTJ和諸如二極管或晶體管之類的串聯(lián)連接于行線12與列線13之間的隔離器件組成。授予Gallagher等人的美國(guó)專利No.5640343以及授予Gallagher等人的1997年12月2日提出的申請(qǐng)系列No.08/982995二者公開(kāi)了適用于MTJ存儲(chǔ)單元11的MTJ器件，此處都列為參考。
圖2A示出了通過(guò)列線看到的根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元20的垂直分布的剖面圖。圖2B示出了通過(guò)行線看到的根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元20的垂直分布的剖面圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元20的平面圖。
參照?qǐng)D2A、2B和3，單元20在襯底21上從底部到頂部的物理排列是首先是二極管22，接著是用來(lái)對(duì)單元20進(jìn)行寫(xiě)入的第一導(dǎo)體23(行線)，然后是MTJ的下電極接觸金屬層24、MTJ磁性層25、MTJ的頂部電極接觸金屬層26，最后是也用來(lái)對(duì)單元20進(jìn)行寫(xiě)入的第二導(dǎo)體(列線)27。
二極管22包括n+型區(qū)22a和p+型區(qū)22b。n+型區(qū)22a用離子注入工藝造成一個(gè)大約0.4微米深的結(jié)深而形成，且延伸于p+型區(qū)22b下方。p+型區(qū)22b用淺離子注入工藝造成一個(gè)大約0.1微米的結(jié)深而形成。不允許像通常在亞微米CMOS VLSI上那樣在n+型區(qū)22a或p+型區(qū)22b上形成硅化物，否則將使二極管短路。用眾所周知的方法，在襯底21中制作一個(gè)絕緣體21a，用來(lái)確定二極管22的邊界。
n+型區(qū)22a通過(guò)諸如金屬接觸的通過(guò)絕緣層(未示出)制作在n+型區(qū)22a與行線導(dǎo)體23之間的導(dǎo)體28，連接于行線導(dǎo)體23。旁路導(dǎo)體29將下電極接觸金屬層24連接到p+型區(qū)22b。旁路導(dǎo)體29由通過(guò)二極管22和制作在與行線導(dǎo)體23同一層上的少量金屬材料之間的薄的絕緣體(未示出)的通道以及制作在與行線導(dǎo)體23同一層上的少量金屬材料和下電極接觸金屬層24之間的通道形成。用接觸金屬填充對(duì)p+擴(kuò)散區(qū)22b的接觸。
形成MTJ單元20的各個(gè)元件的電連接順序不同于各個(gè)元件在襯底21上制作的物理順序。電連接順序一開(kāi)始是行線導(dǎo)體23連接于二極管22的n+型區(qū)22a。二極管22的p+型區(qū)22b連接于下電極24，再連接于MTJ 25。MTJ 25連接于列線導(dǎo)體27。(與物理結(jié)構(gòu)相比而言的)這一“紊亂的”電連接順序，為MTJ單元20提供了較低的行線寫(xiě)入電流。此外，單元陣列中被選定的MTJ單元處的寫(xiě)入電流，產(chǎn)生了相對(duì)于相鄰的MTJ單元較大的磁場(chǎng)差異。這一差異產(chǎn)生了大的寫(xiě)入裕度，以致能夠?qū)﹃嚵兄械膯我粏卧M(jìn)行寫(xiě)入。物理結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)制作在高質(zhì)量低電阻硅襯底中的二極管的隔離器件。高質(zhì)量低電阻使MTJ單元的總電阻低，從而獲得高性能，否則會(huì)受到等于讀出路徑中的電阻與列讀出線上的電容的時(shí)間常數(shù)的限制。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的MTJ存儲(chǔ)單元40的第一最佳結(jié)構(gòu)的平面圖。MTJ單元40包括由n+型區(qū)22a確定p+型區(qū)22b的邊界的CMOSVLSI中通常有的多晶硅柵材料區(qū)41。由于在多晶硅柵下面不形成硅化物，因而二極管22不被短路，故單元40的結(jié)構(gòu)使普通的硅化物制作能夠用于n+型區(qū)22a和p+型區(qū)22b的表面。多晶硅柵區(qū)41最好連接于地電位，以便控制p+型區(qū)22b邊界處的電場(chǎng)。在n+型區(qū)和p+型區(qū)的表面上使用硅化物進(jìn)一步降低了二極管的串聯(lián)電阻，從而導(dǎo)致更高性能的讀出。
圖5示出了通過(guò)行線看到的MTJ單元40的第一最佳結(jié)構(gòu)的剖面圖。p+型區(qū)22b的峰值摻雜劑濃度最好約為1×1019摻雜原子/cm3，而n+型區(qū)22a的峰值摻雜劑濃度最好為1-4×1019摻雜原子/cm3。在最佳實(shí)施例中，n+型區(qū)22a厚約0.4微米，p+型區(qū)厚約0.1微米。行線導(dǎo)體23厚約0.4微米。行線導(dǎo)體與下電極導(dǎo)體層24之間的薄絕緣體(未示出)厚約0.2微米。列線導(dǎo)體27厚約0.4微米。用CMOS技術(shù)制造的MTJ存儲(chǔ)單元約為4倍特征尺寸乘以5倍特征尺寸，是用同一基本尺度(約為25平方微米)制造的常規(guī)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)單元的一小部分。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的MTJ單元60的第二最佳結(jié)構(gòu)的透視圖，提供了一個(gè)比圖4和5所示的第一最佳結(jié)構(gòu)更為緊湊的單元布局。MTJ單元60包括具有第一部分29a、第二部分29b和第三部分29c的旁路導(dǎo)體29。第二部分29b是位于行線導(dǎo)體23下方的金屬附加布線層，用來(lái)將旁路導(dǎo)體28連接到p+型區(qū)22b，能夠部分地處于行線下方以節(jié)省空間。旁路導(dǎo)體29的部分29b在行線導(dǎo)體23下方有效地延伸。為了進(jìn)一步節(jié)省空間，行線導(dǎo)體23與二極管22的n+型區(qū)22a之間的連接，可以被相鄰的MTJ單元共用。在圖6中，只示出了導(dǎo)體28的一部分。
從MTJ下電極到附加金屬層29a的旁路連接29，可以用各種各樣的方法和材料來(lái)制作。由于只有對(duì)單元進(jìn)行讀出所需要的電流通過(guò)旁路連接29(微安數(shù)量級(jí))，故可使用多晶硅材料、金屬薄層或諸如TiSi之類的金屬硅合金。可以用熟知的光刻技術(shù)將旁路連接29制成獨(dú)立的形狀。
也可以用諸如圖7所示的熟知的側(cè)壁淀積技術(shù)來(lái)制作旁路連接29。行線導(dǎo)體23由鎢之類的與淀積硅時(shí)所用的溫度相適應(yīng)的金屬制作。用絕緣體71覆蓋鎢行線的頂部和側(cè)壁。在絕緣體71的頂部和至少一個(gè)側(cè)壁上制作薄導(dǎo)體材料29d，以便從附加金屬層29b連接到位于薄導(dǎo)體材料29d頂部上的MTJ層25。薄導(dǎo)體材料29d最好由在絕緣涂層的側(cè)壁上形成可靠導(dǎo)體的鈦、氮化鈦、硅化鈦或任何相似的金屬層構(gòu)成。在不需要連接到附加金屬層29b的MTJ單元區(qū)之間的薄導(dǎo)體材料29d，用熟知的光刻工藝來(lái)清除。
圖8A示出了具有串聯(lián)連接于MTJ以形成存儲(chǔ)單元50的NMOS晶體管52的本發(fā)明的實(shí)施例的示意方框圖。借助于使字線上的電壓成為接近于地而選定字線12。圖8B示出了具有串聯(lián)連接于MTJ的NMOS晶體管62的本發(fā)明最佳實(shí)施例的示意方框圖。NMOS晶體管62的控制柵被連接于借助于使字線上的電壓成為比未被選定的字線上的電壓更正而被選定的字線12。由于只有晶體管62的漏連接于MTJ，故圖8B的讀出線13上的電容低于圖8A中的讀出線的電容，從而對(duì)讀出線的電容有貢獻(xiàn)。此外，借助于將NMOS晶體管52改變?yōu)镻MOS晶體管，可以反轉(zhuǎn)讀出線相對(duì)于字線的電壓極性。
圖9A和9B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的制作在襯底100中且各具有連接于MTJ單元和控制線的晶體管的MTJ單元50和60的不同的平面圖。圖10A和10B分別示出了通過(guò)圖9A和9B的MTJ單元的讀出線的局部剖面圖。圖9A和10A示出了被旁路導(dǎo)體29的附加部分在多晶硅接觸區(qū)29d處連接于MTJ 25的多晶硅柵導(dǎo)體51。多晶硅柵導(dǎo)體是諸如圖8B所示的NMOS晶體管62之類的NMOS晶體管的控制端子。NMOS晶體管由具有在擴(kuò)散接觸區(qū)29a處連接于旁路導(dǎo)體29的n+型漏52a的MOS器件有源區(qū)52、溝道區(qū)52b和被n+型接觸區(qū)28連接于字線23的源區(qū)52c組成。接觸區(qū)28可以與相鄰單元共用。
圖9B和10B示出了被多晶硅接觸導(dǎo)體68連接于字線23的多晶硅柵61，柵61是晶體管62的控制電極，漏區(qū)62c被n+型接觸區(qū)28連接于字線，而源區(qū)62a連接于旁路導(dǎo)體29。
圖11示出了具有連接于地的旁路導(dǎo)體的本發(fā)明實(shí)施例的示意方框圖。在圖11中，MTJ單元陣列70由共用讀出線13的各單元列和共用字線及晶體管控制線的單元行15形成。連接于讀出線13的選擇器件75分別控制將一個(gè)或更多個(gè)單元70連接到一個(gè)或更多個(gè)讀出電路(未示出)。
借助于將電流通過(guò)讀出線和字線，產(chǎn)生磁場(chǎng)在相交區(qū)相加以對(duì)相交區(qū)處的單元進(jìn)行寫(xiě)入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的所有實(shí)施例的寫(xiě)入。在圖11的實(shí)施例中，當(dāng)控制線15可以用來(lái)關(guān)閉陣列中的所有晶體管，使得讀出線13中的IR降不引起電流流過(guò)任何單元70時(shí)，最容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
由于晶體管72中的低電阻降低了讀出線的時(shí)間常數(shù)，并由于比起晶體管電阻來(lái)，被讀出的MTJ的電阻較大而增大了信號(hào)，故單元70也是優(yōu)選的。由于控制線上的電壓可以與存儲(chǔ)器陣列的電源電壓一樣高而且不受對(duì)單元中的讀出路徑的任何連接的限制，故單元70中的NMOS晶體管72的電阻可以小于本發(fā)明其它實(shí)施例的隔離器件。NMOS晶體管72的電阻可以明顯地小于1000歐姆，使存儲(chǔ)單元70能夠在20毫微米之內(nèi)被讀出。借助于將其電阻與已知電阻數(shù)值在單元中MTJ器件的電阻的最高值與最低值之間的參考電阻器的電阻進(jìn)行比較，來(lái)讀出單元中的MTJ器件的狀態(tài)。參考電阻器最好是具有平行磁化方向且面積稍小于單元MTJ的MTJ器件。
圖14是連接于放大器80的MTJ單元70的示意方框圖。二個(gè)匹配的電流源81分別連接于單元70和連接于具有選擇器件75、參考電阻器76和NMOS晶體管77的電路。放大器80直接從單元中的MTJ器件的電阻數(shù)值產(chǎn)生高電壓或低電壓輸出，并具有由MTJ單元中的低電阻造成的短的讀出時(shí)間常數(shù)。常規(guī)磁阻存儲(chǔ)器由于不可能直接讀出，故其讀出時(shí)間比本發(fā)明的長(zhǎng)得多。以前必須二步讀出，包括修正單元磁性層中的磁化方向和使放大器參考單元磁阻元件中的早期電阻數(shù)值。
圖12示出了圖11所示的MTJ單元70的平面圖。圖13示出了通過(guò)圖11的MTJ單元的字線的局部剖面圖。字線23在MTJ器件下方通過(guò)單元70，但不通過(guò)單元70電連接到讀出路徑。到地電位的連接可以被同一區(qū)域中的四個(gè)單元共用。晶體管72的控制線是通常垂直于讀出線通過(guò)單元的多晶硅線。漏區(qū)72a連接于旁路導(dǎo)體29，而源區(qū)72c在73處連接于地電位。晶體管72的柵區(qū)示于72b處。
雖然結(jié)合所示實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但能夠理解，可以作出各種修正而不超越本發(fā)明的構(gòu)思與范圍。
權(quán)利要求
1.一種非易失性存儲(chǔ)單元，它包含襯底；制作在襯底中的隔離器件，此隔離器件至少包括襯底中的第一區(qū)和第二區(qū)；制作在襯底上的第一導(dǎo)線；制作在第一導(dǎo)線上方的磁隧道結(jié)器件；將隔離器件的第一區(qū)電連接到磁隧道結(jié)器件的旁路導(dǎo)體；以及制作在磁隧道結(jié)器件上且電連接于磁隧道結(jié)器件的第二導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的隔離器件是二極管，且其中的第二區(qū)被電連接到第一導(dǎo)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的第一區(qū)是p型區(qū)，而第二區(qū)是n型區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的第一區(qū)是n型區(qū)，而第二區(qū)是p型區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的非易失性存儲(chǔ)單元，還包含制作在第一導(dǎo)線下方的二極管上的多晶硅柵材料區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的旁路導(dǎo)體連接于第一導(dǎo)線下方的二極管的第一區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的旁路導(dǎo)體用光刻技術(shù)來(lái)制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的旁路導(dǎo)體用側(cè)壁淀積技術(shù)來(lái)制作。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的非易失性存儲(chǔ)單元的尺寸約為1.6微米或更小乘以1.92微米或更小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的隔離器件是金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管，第一區(qū)是漏區(qū)，第二區(qū)是電連接于第一導(dǎo)線的源區(qū)，而金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管包括電連接于旁路導(dǎo)體的柵區(qū)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的隔離器件是金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管，第一區(qū)是源區(qū)，第二區(qū)是電連接于第一導(dǎo)線的漏區(qū)，而金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管包括電連接于第一導(dǎo)線的柵區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的非易失性存儲(chǔ)單元，其中的隔離器件是金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管，第一區(qū)是漏區(qū)，第二區(qū)是電連接于地電位的源區(qū)，金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管還包括電連接于控制線的柵區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的非易失性存儲(chǔ)單元，還包含對(duì)應(yīng)于非易失性存儲(chǔ)單元的參考電阻器；以及具有第一輸入和第二輸入的放大器，第一輸入電連接于第二導(dǎo)線，第二輸入電連接于參考電阻器，放大器相對(duì)于參考電阻器的讀出電阻輸出與磁隧道結(jié)器件的讀出電阻有關(guān)的信號(hào)。
14.一種非易失性存儲(chǔ)單元陣列，它包含襯底；多個(gè)第一導(dǎo)線，每個(gè)第一導(dǎo)線制作在襯底上；在多個(gè)相交區(qū)處覆蓋第一導(dǎo)線的多個(gè)第二導(dǎo)線；以及多個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元，非易失性存儲(chǔ)單元制作在相交區(qū)處，各個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元包括制作在襯底中的隔離器件，此隔離器件包括襯底中的第一區(qū)和第二區(qū)；制作在第一導(dǎo)線上方的磁隧道結(jié)器件；將隔離器件的第一區(qū)電連接到磁隧道結(jié)器件的旁路導(dǎo)體；以及制作在磁隧道結(jié)器件上且電連接于磁隧道結(jié)器件的多個(gè)第二導(dǎo)線中的一個(gè)第二導(dǎo)線。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的隔離器件是二極管，且第二區(qū)電連接于多個(gè)第一導(dǎo)線中的一個(gè)第一導(dǎo)線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的第一區(qū)是p型區(qū)，而第二區(qū)是n型區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的第一區(qū)是n型區(qū)，而第二區(qū)是p型區(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的非易失性存儲(chǔ)單元包括制作在第一導(dǎo)線下方的二極管上的多晶硅柵材料區(qū)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的旁路導(dǎo)體連接于第一導(dǎo)線下方的二極管的第一區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的旁路導(dǎo)體用光刻技術(shù)來(lái)制作。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的旁路導(dǎo)體用側(cè)壁淀積技術(shù)來(lái)制作。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的非易失性存儲(chǔ)單元的尺寸約為1.6微米或更小乘以1.92微米或更小。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的隔離器件是金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管，第一區(qū)是漏區(qū)，第二區(qū)是電連接于多個(gè)第一導(dǎo)線中的一個(gè)第一導(dǎo)線的源區(qū)，而金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管包括電連接于旁路導(dǎo)體的柵區(qū)。
24.根據(jù)權(quán)利要求14的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的隔離器件是金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管，第一區(qū)是源區(qū)，第二區(qū)是電連接于多個(gè)第一導(dǎo)線中的一個(gè)第一導(dǎo)線的漏區(qū)，而金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管包括電連接于第一導(dǎo)線的柵區(qū)。
25.根據(jù)權(quán)利要求14的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，其中的隔離器件是金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管，第一區(qū)是漏區(qū)，第二區(qū)是電連接于地電位的源區(qū)，金屬-氧化物半導(dǎo)體晶體管還包括電連接于控制線的柵區(qū)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的非易失性存儲(chǔ)單元陣列，還包含對(duì)應(yīng)于非易失性存儲(chǔ)單元的參考電阻器；以及具有第一輸入和第二輸入的放大器，第一輸入電連接于第二導(dǎo)線，第二輸入電連接于參考電阻器，放大器相對(duì)于參考電阻器的讀出電阻輸出與磁隧道結(jié)器件的讀出電阻有關(guān)的信號(hào)。
全文摘要
一種非易失性存儲(chǔ)單元,它包含襯底、二極管、第一導(dǎo)線、磁隧道結(jié)器件、旁路導(dǎo)體和第二導(dǎo)線。二極管制作在襯底中,且包括n型區(qū)和p型區(qū)。第一導(dǎo)線制作在襯底上且電連接于二極管的n型區(qū)。磁隧道結(jié)器件制作在第一導(dǎo)線上。旁路導(dǎo)體將二極管的p型區(qū)電連接到磁隧道結(jié)器件。第二導(dǎo)線制作在磁隧道結(jié)器件上且電連接于磁隧道結(jié)器件。
文檔編號(hào)G11C11/15GK1242606SQ9911036
公開(kāi)日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1999年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月16日
發(fā)明者羅伊·艾德文·雪爾萊恩 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司