CN115207023A - 磁性存储阵列结构及存储器 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及半导体领域,提供一种磁性存储阵列结构及存储器,包括:多个磁性存储单元呈阵列排布,每一磁性存储单元连接第一控制线、第二控制线、第一信号线和第二信号线;在第一方向上,多个磁性存储单元连接同一第一控制线,多个磁性存储单元连接同一第二控制线;在第二方向上,多个磁性存储单元连接同一第一信号线;在第三方向上,多个磁性存储单元连接同一第二信号线;其中,第三方向与第一方向互不平行,以提高磁性存储阵列结构的排布密度。
Description
技术领域
本公开实施例涉及半导体领域,特别涉及一种磁性存储阵列结构及存储器。
背景技术
磁性随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)是一种新型固态非易失性记忆体,它有着高速读写的特性,利用磁性隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的特性形成。MRAM它靠磁场极化而非电荷来存储数据,其中,MTJ由自由磁层、隧道栅层、固定磁层组成,自由磁层的磁场极化方向可以改变,固定层的磁场方向不变,当自由层与固定层的磁场方向相同时,MTJ呈现低电阻;反之MTJ呈高电阻,通过检测MTJ电阻的高低,即可判断所存数据是“0”还是“1”。
传统的自旋转移力矩磁性存储器(Spin-Transfer Torque MagneticRandomAccess Memory,STT-MRAM)利用的是电子的自旋角动量转移,即自旋极化的电子流把它的角动量转移给自由层中的磁性材料。随着自旋轨道矩效应的发现,提出了一种自旋轨道矩磁性存储器(Spin-Orbit Torque Magnetic Random Access Memory,SOT-MRAM),SOT-MRAM基于自旋轨道耦合,利用电荷流诱导的自旋流来产生自旋转移力矩,进而达到调控磁性存储单元的目的。但是,如何实现高密度MRAM的结构成为亟待解决的问题。
发明内容
本公开实施例提供一种磁性存储阵列结构及存储器,以提高磁性存储阵列结构的排布密度。
根据本公开一些实施例,本公开实施例一方面提供一种磁性存储阵列结构,包括:多个磁性存储单元呈阵列排布,每一磁性存储单元连接第一控制线、第二控制线、第一信号线和第二信号线;在第一方向上,多个磁性存储单元连接同一第一控制线,多个磁性存储单元连接同一第二控制线;在第二方向上,多个磁性存储单元连接同一第一信号线;在第三方向上,多个磁性存储单元连接同一第二信号线;其中,第三方向与第一方向互不平行。
在一些实施例中,磁性存储单元包括:第一晶体管和第二晶体管,第一晶体管和第二晶体管共用源极或漏极中的一端子,且共用的端子用于连接第一信号线;磁性隧道结,一端连接第二晶体管源极或漏极中的另一端子,另一端连接自旋轨道耦合层;自旋轨道耦合层连接磁性隧道结的同一侧,还连接第一晶体管源极或漏极中的另一端子;其中,第一晶体管的栅极连接第一控制线,第二晶体管的栅极连接第二控制线,自旋轨道耦合层远离磁性隧道结的一侧连接第二信号线。
在一些实施例中,自旋轨道耦合与第二信号线的连接点位于第一连接点和第二连接点的延长线上;第一连接点为第一晶体管与自旋轨道耦合层的连接点,第二连接点为磁性隧道结与自旋轨道耦合层的连接点。
在一些实施例中,多个磁性存储单元呈平行四边形阵列排布。
在一些实施例中,平行四边形的一边于第一方向上设置,平行四边形另一边于第四方向上设置,其中,第四方向为自旋轨道耦合层的延伸方向。
在一些实施例中,第二方向与第一方向相同。
在一些实施例中,第二方向与第四方向垂直。
在一些实施例中,第二方向与第四方向相同。
在一些实施例中,第三方向与第四方向相同。
在一些实施例中,第三方向与第二方向相同。
在一些实施例中,多个磁性存储单元呈矩形阵列排布。
在一些实施例中,所有磁性存储单元的第一信号线均相连通。
在一些实施例中,自旋轨道耦合层的材料为铂、钽、钨、铱、铪、钌、铊、铋、金、钛和锇中的任意一种。
在一些实施例中,磁性隧道结的磁化结构方向与自旋轨道耦合层的表面垂直,磁性隧道结沿远离自旋轨道耦合层的方向上依次包括自由层、隧穿层和固定层,自由层位于自旋轨道耦合层的表面。
在一些实施例中,磁性隧道结的磁化结构方向与自旋轨道耦合层的表面平行,磁性隧道结沿远离自旋轨道耦合层的方向上依次包括自由层、隧穿层和固定层,自由层位于自旋轨道耦合层的表面。
在一些实施例中,自由层和固定层的材料包括钴铁硼、钴或镍铁中的任意一种。
在一些实施例中,隧穿层的材料包括氧化镁。
根据本公开一些实施例,本公开实施例另一方面还提供一种存储器,存储器的阵列结构基于上述实施例中任一项的磁性存储阵列结构设置。
本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
通过将磁性存储阵列结构中的磁性存储单元阵列排布,且在第一方向上多个磁性存储单元共用一条第一控制线和第二控制线,在第二方向上多个磁性存储单元共用一条第一信号线,在第三方向上多个磁性存储单元共用一条第二信号线,其中第三方向与第一方向互不平行,从而实现磁性存储单元的排列密度增加,且减少第一控制线、第二控制线、第一信号线和第二信号线的控制端口,提高对磁性存储阵列的控制能力。
另外,每一磁性存储单元中包括第一晶体管和第二晶体管,第一晶体管和第二晶体管共用源极或者漏极的一端子,第一晶体管的栅极连接第一控制线,第二晶体管的栅极连接第二控制线,从而通过第一控制线和第二控制线分别控制第一晶体管和第二晶体管的导通;第二晶体管连接磁性隧道结的一端,磁性隧道结的另一端连接自旋轨道耦合层,且第一晶体管连接自旋轨道耦合层,自旋轨道耦合层远离磁性隧道结的一侧连接第二信号线,以此可以通过第一晶体管控制对磁性隧道结的写入,通过第二晶体管控制对磁性隧道结的读取,从而区分读写路径,以便于对读取和写入进行单独的优化。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制;为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一实施例提供的一种磁性存储阵列结构示意图;
图2为本公开一实施例提供的一种磁性存储单元的结构示意图;
图3至图8为本公开一实施例提供的多种磁性存储阵列结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,MRAM的结构存在存储密度较低的问题。
分析发现,SOT-MRAM优化了STT-MRAM的性能,具有更快速的写入速度、更长的耐击穿性能、器件可靠性更佳,同时具备不可挥发性等众多优点,然而,SOT-MRAM也存在一些需要解决的技术问题,由于SOT-MRAM的读写通路分开,一个磁性存储单元需要2个晶体管分别控制读取操作和写入操作,即SOT-MARM通常采用的是2T-1R的单元结构,而STT-MRAM是1T-1R的单元结构,这就造成SOT-MRAM比STT-MRAM的器件单元面积要大。如何在不影响器件性能的前提下,缩小磁性存储单元的面积,增加存储密度,是目前SOT-MRAM研发的一个难题。
本公开一实施例提供一种磁性存储阵列结构,以提高磁性存储阵列结构的排布密度并且可以有效减少存储单元之间的干扰。
下面将结合附图对本公开的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本公开各实施例中,为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本公开所要求保护的技术方案。
图1为本公开一实施例提供的一种磁性存储阵列结构示意图,图2为本公开一实施例提供的一种磁性存储单元的结构示意图,图3至图8为本公开一实施例提供的多种磁性存储阵列结构示意图,以下将结合附图对本实施例提供的磁性存储阵列结构进行详细说明,具体如下:
参考图1,磁性存储阵列结构,包括:
多个磁性存储单元100呈阵列排布,每一磁性存储单元100连接第一控制线201、第二控制线202、第一信号线203和第二信号线204;在第一方向X上,多个磁性存储单元100连接同一第一控制线201,多个磁性存储单元100连接同一第二控制线202;在第二方向Y上,多个磁性存储单元100连接同一第一信号线203;在第三方向Z上,多个磁性存储单元100连接同一第二信号线204;其中,第三方向Z与第一方向X互不平行。
通过将磁性存储阵列结构中的磁性存储单元100呈阵列排布,且在第一方向Z上多个磁性存储单元100共用一条第一控制线201和第二控制线202,在第二方向Y上多个磁性存储单元100共用一条第一信号线203,在第三方向Z上多个磁性存储单元100共用一条第二信号线204,其中第三方向Z与第一方向X互不平行,从而实现磁性存储单元100的排列密度增加,且减少第一控制线201、第二控制线202、第一信号线203和第二信号线204的控制端口,提高对磁性存储阵列的控制能力。
对于磁性存储单元100,参考图2,磁性存储单元100包括:基底10及形成在基底10上的第一晶体管T1和第二晶体管T2,第一晶体管T1和第二晶体管T2共用源极或漏极中的一端子,且共用的端子用于连接第一信号线203;磁性隧道结111,一端连接第二晶体管T2源极或漏极中的另一端子,另一端连接自旋轨道耦合层104;自旋轨道耦合层104连接磁性隧道结111的同一侧,还连接第一晶体管T1源极或漏极中的另一端子;其中,第一晶体管T1的栅极连接第一控制线201,第二晶体管T2的栅极连接第二控制线202,自旋轨道耦合层104远离磁性隧道结111的一侧连接第二信号线204。
在本实施例中,第一晶体管T1和第二晶体管T2共用源极,源极用于连接第一信号线203,第一信号线203即磁性存储单元100的源极线,第一晶体管T1的漏极连接自旋轨道耦合层104,第二晶体管T2的漏极连接磁性隧道结111。
通过第一晶体管T1和第二晶体管T2共用源极或者漏极的一端子,第一晶体管T1的栅极连接第一控制线201,第二晶体管T2的栅极连接第二控制线202,从而使第一控制线201控制第一晶体管T1的导通,第二控制线202控制第二晶体管T2的导通;第二晶体管T2连接磁性隧道结111的一端,磁性隧道结111的另一端连接自旋轨道耦合层104,且第一晶体管T1连接自旋轨道耦合层104,自旋轨道耦合层104远离磁性隧道结的一侧连接第二信号线204,以此可以通过第一晶体管T1控制对磁性隧道结111的写入,通过第二晶体管T2控制对磁性隧道结111的读取,从而区分读写路径,以便于对读取和写入进行单独的优化。
例如,当需要对磁性隧道结111进行写入时,则在磁性隧道结111所在的磁性存储单元100中第一晶体管T1对应的第一控制线201中施加导通电压,使第一晶体管T1导通,再将第一信号线203和第二信号线204选通,此时电流经过第一信号线203、第一晶体管T1、自旋轨道耦合层104和第二信号线204;在第二信号线204中通入正写入电压或者负写入电压,使流经该自旋轨道耦合层104的电流所产生的自旋轨道交互作用,从而使自由层101中注入自旋电流并令自由层101内的磁矩快速地翻转,当自由层101与固定层103的磁场方向相同时,磁性隧道结111呈现低电阻,反之磁性隧道结111呈高电阻。当需要对磁性隧道结111中存储的数据进行读取时,则在磁性隧道结111所在的磁性存储单元100中第二晶体管T2对应的第二控制线204中施加导通电压,使第二晶体管T2导通,再将第一信号线203和第二信号线204选通,此时电流经过第一信号线203、第二晶体管T2、磁性隧道结111和第二信号线204;通过第一信号线203和第二信号线204可以检测磁性隧道结111电阻的高低,若磁性隧道结111呈现高阻态,则所存数据为“1”;若磁性隧道结111呈现低组态,则所存数据是“0”。
需要说明的是,上述定义的具体“源极”和“漏极”的连接方式,并不构成对本申请实施例的限定,在其他实施例中,可以采用“漏极”替换“源极”,“源极”替换“漏极”的连接方式。
对于第一晶体管T1和第二晶体管T2,在本实施例中,第一晶体管T1和第二晶体管T2的栅极是埋入式栅极结构;在其他实施例中,第一晶体管和第二晶体管的可以是平面栅极结构。需要注意的是,在本实施例中,为方面说明将第一晶体管的栅极连接至第一控制线,将第二晶体管的栅极连接至第二控制线;在其他实施例中,基于第一晶体管和第二晶体管的埋入式栅极结构,第一控制线和第二控制线还可以是埋入式控制线的结构,即埋入式字线的结构。通过埋入式栅极可以增加晶体管沟道区的面积,以提高晶体管对电流的控制能力,进而提高半导体结构的使用性能,同时,埋入式栅极可以提高半导体结构的空间利用率,从而进一步半导体结构的集成密度。
对于磁性隧道结111,磁性隧道结111沿远离自旋轨道耦合层104的方向上依次包括自由层101、隧穿层102和固定层103,自由层101位于自旋轨道耦合层104的表面,在一些实施例中,磁性隧道结111的磁化结构方向与自旋轨道耦合层104的表面垂直;在另一些实施例中,磁性隧道结111的磁化结构方向与自旋轨道耦合层104的表面平行。例如,当磁性隧道结的磁化结构方向垂直于自旋轨道耦合层的表面时,自由层内的磁场方向可以转化为垂直并朝向自旋轨道耦合层表面的方向,或者转化为垂直并远离自旋轨道耦合层表面的方向;固定层内的磁场方向可以固定为垂直并远离自旋轨道耦合层表面的方向,或者固定为垂直并朝向自旋轨道耦合层表面的方向。当自由层受到自旋轨道耦合层中自旋轨道交互作用发生磁场方向的转换时,自由层内的磁场方向转换为与固定层的磁场方向相同,则磁性隧道结呈现低阻态;当自由层内的磁场方向转换为与固定层的磁场方向相反,则磁性隧道结呈现高阻态。另外,磁性隧道结的磁化结构方向也可以与自旋轨道耦合层的表面平行,即磁性隧道结的固定层内的磁场方向与自旋轨道耦合层的表面平行,自由层内的磁场可以与固定层的磁场方向相同或者相反,相应的自由层与固定层的磁场方向决定磁性隧道结的阻态大小。可以理解的是,磁性隧道结的磁化结构方向可以根据实际情况进行选择制定,本实施例不对磁性隧道结的磁化结构方向做过度的限定。
对于自由层101和固定层103,自由层101和固定层103的材料包括钴铁硼、钴或镍铁中的任意一种;对于隧穿层102,隧穿层102的材料包括氧化镁;对于自旋轨道耦合层104,自旋轨道耦合层104的材料可以是铂、钽、钨、铱、铪、钌、铊、铋、金、钛和锇中的任意一种。自旋轨道耦合层104利用层间交换耦合(Interlayer Exchange Coupling,IEC)效应在自由层101中产生交换耦合场,通过流经该自旋轨道耦合层104的电流所产生的自旋轨道交互作用,使自由层101中注入自旋电流并令自由层101内的磁矩快速地翻转,从而不损及自由层101与隧穿层102,当自由层101内的磁场方向与固定层103内的磁场方向相同时,磁性隧道结111呈现低电阻;反之磁性隧道结111呈高电阻,通过检测磁性隧道结111电阻的高低,即可判断磁性隧道结111所存数据是“0”还是“1”。
在一些实施例中,自旋轨道耦合与第二信号线的连接点位于第一连接点和第二连接点的延长线上;第一连接点为第一晶体管与自旋轨道耦合层的连接点,第二连接点为磁性隧道结与自旋轨道耦合层的连接点。自旋轨道耦合层利用自旋霍尔效应或反自旋电流效应,使得在具有强自旋轨道耦合的自旋轨道耦合层中流动的电流转化为自旋流,自旋流向自由层中扩散,对自由层的磁矩施加力矩使之翻转,当流经自旋轨道耦合层的电流可以完全流经自由层与自旋轨道耦合层连接的表面时,自旋流向自由层中扩散的效果更好,从而使自由层中的磁场更易翻转。
参考图1,在一些实施例中,磁性存储单元可以呈平行四边形阵列排布。通过平行四边形排列,可以使磁性存储单元的排列规整,便于半导体结构的制作,同时实现六方最密堆积的形式。
参考图3,在一些实施例中,可以将平行四边形的一边设置于第一方向X上,平行四边形的另一边设置为第四方向W,其中,第四方向W为自旋轨道耦合层104的延伸方向。
进一步地,参考图3及图4,在一些实施例中,第二方向Y与第一方向X相同,也就是说,第一控制线201、第二控制线202以及第一信号线203的延伸方向相同。更进一步地,参考图3,在一些实施例中,第三方向Z即第二信号线204的延伸方向可以与第四方向W相同;参考图4,在另一些实施例中,第三方向Z即第二信号线204的延伸方向可以与第四方向W不同。可以理解的是,对磁性隧道结111的写入过程中,通过选通目标磁性隧道结111所对应的第一控制线201,即可导通目标磁性隧道结111对应的磁性存储单元100在第一方向X上的所有磁性存储单元100中第一晶体管T1,进一步控制目标磁性隧道结111所在的存储单元100对应的第一信号线203和第二信号线204内电流的大小与方向,即可实现对目标磁性隧道结111的写入;对磁性隧道结111的读取过程中,通过选通目标磁性隧道结111所对应的第二控制线202,即可导通目标磁性隧道结111对应的磁性存储单元100在第一方向X上的所有存储单元100中第二晶体管T2,进一步基于目标磁性隧道结111所在的存储单元100对应的第一信号线203和第二信号线204内电流判断目标磁性隧道结111的电阻大小,即可判断目标磁性隧道结111中存储的数据。
在另一些实施例中,参考图5至图7,第二方向Y可以与第四方向W垂直,也就是说,第一信号线203沿的延伸方向与自旋轨道耦合层104的延伸方向垂直。进一步地,参考图5,在一些实施例中,第三方向Z即第二信号线204的延伸方向可以与第四方向W相同;参考图6,在另一些实施例中,第三方向W即第二信号线204的延伸方向可以与第二方向Y相同;参考图7,在又一些实施例中,第三方向W即第二信号线204的延伸方向可以与第四方向W或者第二方向Y均不相同。不难发现的是,当第一控制线201和第二控制线202与第二信号线204的延伸方向不同时,即可通过第一控制线201或第二控制线202以及对应的第二信号线204,实现对目标磁性存储单元111的定位,从而通过第一晶体管T1控制对磁性隧道结111的写入,通过第二晶体管T2控制对磁性隧道结111的读取。
参考图8,在一些实施例中,多个磁性存储单元100还可以呈矩形阵列排布,以矩形的一边为第一方向X,矩形的另一边为第四方向W,其中,第四方向W为自旋轨道耦合层104的延伸方向,此时第一方向X与第四方向W垂直。进一步地,第二方向Y可以与第四方向W相同,且第三方向Z可以与第四方向W相同,也就是说,第一信号线和第二信号线的延伸方向与第一控制线和第二控制线的延伸方向垂直。通过第一信号线、第二信号线、第一控制线和第二控制线的延伸方向,可以改变第一信号线、第二信号线、第一控制线和第二控制线的控制端的方向,从而在磁性存储阵列结构的制作工艺过程中根据实际的需要进行调节,以配合磁性存储单元的排布形成最密的堆积方式,提高磁性存储阵列结构的集成密度,同时提高对磁性存储阵列结构的控制能力。
需要说明的是,本实施例中提供的第一方向即第一控制线和第二控制线的延伸方向、第二方向即第一信号线的延伸方向和第三方向即第二信号线的延伸方向,通过上述实施例中,在不冲突的情况下可以任意组合,可以得到新的第一控制线和第二控制线的延伸方向、第一信号线的延伸方向以及第二信号线的延伸方向的实施例,满足第一控制线和第二控制线的延伸方向与第二信号线的延伸方向不同,从而通过第一控制线和第二控制线以及第二信号线实现对目标磁性隧道结所在的磁性存储单元定位,再基于第一控制线实现对第一晶体管的导通进行写入,基于第二控制线实现对第二晶体管的导通进行读取。
在一些实施例中,还可以将所有磁性存储单元的第一信号线均连通。继续参考图8,以磁性存储单元100为矩形阵列排布,第一控制线201和第二控制线202均沿矩形的一边延伸,第一信号线203和第二信号线204均沿矩形的另一边延伸为例,当所有磁性存储单元100的第一信号线203均相连通时,对磁性隧道结111的写入过程中,通过在目标磁性隧道结111所对应的第一控制线201中通入导通电压,即可将目标磁性隧道结111对应的磁性存储单元所在的一列磁性存储单元中第一晶体管T1导通,进一步选通第一信号线203,目标磁性隧道结111对应的磁性存储单元100所在的一列磁性存储单元100均为待写入的状态,通过对应的第二信号线204就可以定位目标磁性隧道结111所在磁性存储单元100,进而基于第一信号线203和第二信号线204内电流的大小与方向,实现对目标磁性隧道结111的写入;对磁性隧道结111的读取过程中,通过在目标磁性隧道结111所对应的第二控制线202中通入导通电压,即可将目标磁性隧道结111对应的磁性存储单元100所在的一列磁性存储单元100中第二晶体管T2导通,进一步选通第一信号线203,目标磁性隧道结111对应的磁性存储单元100所在的一列磁性存储单元100均为待读取的状态,通过对应的第二信号线204就可以定位目标磁性隧道结111所在磁性存储单元100,进而基于第一信号线203和第二信号线204内电流判断目标磁性隧道结111的电阻大小,即可判断目标磁性隧道结111中存储的数据。通过将所有磁性存储单元100的第一信号线203均连通,可以减少磁性存储阵列结构中大量第一信号线203的控制端,同时提高对磁性存储阵列结构的控制能力,简化磁性存储阵列结构的制作工艺。
需要说明的是,本实施例提供的第一信号线均相连通的方式中,磁性存储单元的排列方式、第一控制线和第二控制线的延伸方向、第一信号线的延伸方向和第二信号线的延伸方向的设定均为方便说明,并不构成对磁性存储单元的排列方式、第一控制线和第二控制线的延伸方向、第一信号线的延伸方向和第二信号线的延伸方向的限定。
本公开实施例提供的磁性存储阵列结构,通过将磁性存储阵列结构中的磁性存储单元呈阵列排布,且在第一方向上多个磁性存储单元共用一条第一控制线和第二控制线,在第二方向上多个磁性存储单元共用一条第一信号线,在第三方向Z上多个磁性存储单元共用一条第二信号线,其中第三方向Z与第一方向互不平行,从而实现磁性存储单元的排列密度增加,且减少第一控制线、第二控制线、第一信号线和第二信号线的控制端口,提高对磁性存储阵列的控制能力。
需要说明的是,上述实施例所提供的磁性存储阵列结构中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,可以得到新的磁性存储阵列结构实施例。
本公开另一实施例提供一种存储器,存储器的阵列结构基于上述实施例中提供的磁性存储阵列结构设置,以提高磁性存储阵列结构的集成密度。
具体地,存储器可以是基于半导体装置或组件的存储单元或装置。例如,存储器装置可以是易失性存储器,例如动态随机存取存储器DRAM或者可以是非易失性存储器,例如相变随机存取存储器PRAM、磁性随机存取存储器MRAM、电阻式随机存取存储器RRAM等。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本公开的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本公开的精神和范围。
Claims (18)
1.一种磁性存储阵列结构,其特征在于,包括:
多个磁性存储单元呈阵列排布,每一所述磁性存储单元连接第一控制线、第二控制线、第一信号线和第二信号线;
在第一方向上,多个所述磁性存储单元连接同一第一控制线,多个所述磁性存储单元连接同一第二控制线;
在第二方向上,多个所述磁性存储单元连接同一第一信号线;
在第三方向上,多个所述磁性存储单元连接同一第二信号线;
其中,所述第三方向与所述第一方向互不平行。
2.根据权利要求1所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述磁性存储单元,包括:
第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管和所述第二晶体管共用源极或漏极中的一端子,且共用的端子用于连接所述第一信号线;
磁性隧道结,一端连接所述第二晶体管源极或漏极中的另一端子,另一端连接所述自旋轨道耦合层;
所述自旋轨道耦合层连接所述磁性隧道结的同一侧,还连接所述第一晶体管源极或漏极中的另一端子;
其中,所述第一晶体管的栅极连接所述第一控制线,所述第二晶体管的栅极连接所述第二控制线,所述自旋轨道耦合层远离所述磁性隧道结的一侧连接所述第二信号线。
3.根据权利要求2所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述自旋轨道耦合与所述第二信号线的连接点位于第一连接点和第二连接点的延长线上;第一连接点为所述第一晶体管与所述自旋轨道耦合层的连接点,所述第二连接点为所述磁性隧道结与所述自旋轨道耦合层的连接点。
4.根据权利要求1所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述多个磁性存储单元呈平行四边形阵列排布。
5.根据权利要求4所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述平行四边形的一边于所述第一方向上设置,所述平行四边形另一边于第四方向上设置,其中,所述第四方向为所述自旋轨道耦合层的延伸方向。
6.根据权利要求5所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述第二方向与所述第一方向相同。
7.根据权利要求5所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述第二方向与所述第四方向垂直。
8.根据权利要求5所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述第二方向与所述第四方向相同。
9.根据权利要求6~8中任意一项所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述第三方向与所述第四方向相同。
10.根据权利要求7或8所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述第三方向与所述第二方向相同。
11.根据权利要求4所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述多个磁性存储单元呈矩形阵列排布。
12.根据权利要求1所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所有所述磁性存储单元的所述第一信号线均相连通。
13.根据权利要求2所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述自旋轨道耦合层的材料为铂、钽、钨、铱、铪、钌、铊、铋、金、钛和锇中的任意一种。
14.根据权利要求2所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述磁性隧道结的磁化结构方向与所述自旋轨道耦合层的表面垂直,所述磁性隧道结沿远离所述自旋轨道耦合层的方向上依次包括自由层、隧穿层和固定层,所述自由层位于所述自旋轨道耦合层的表面。
15.根据权利要求2所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述磁性隧道结的磁化结构方向与所述自旋轨道耦合层的表面平行,所述磁性隧道结沿远离所述自旋轨道耦合层的方向上依次包括自由层、隧穿层和固定层,所述自由层位于所述自旋轨道耦合层的表面。
16.根据权利要求14或15所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述自由层和所述固定层的材料包括钴铁硼、钴或镍铁中的任意一种。
17.根据权利要求14或15所述的磁性存储阵列结构,其特征在于,所述隧穿层的材料包括氧化镁。
18.一种存储器,所述存储器的阵列结构基于权利要求1~14任一项所述的磁性存储阵列结构设置。
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