CN110890115A - 一种自旋轨道矩磁存储器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自旋轨道矩磁存储器，包括磁性隧道结、金属电极、位线、源线、第一字线、第二字线、第一场效应管、第二场效应管；金属电极表面靠近磁性隧道结的记忆层；第一场效应管连接第一字线、位线、金属电极的第一端，金属电极的第二端连接源线；第二场效应管连接第二字线、位线、磁性隧道结。磁存储器的存储单元采用不同尺寸的场效应管分别控制读写操作，读、写场效应管交错排布，节省面积。当磁存储器实施读操作时，读取电流通过磁性隧道结；当磁存储器实施写操作时，写入电流部分流过磁性隧道结部分流过金属电极，或完全流过金属电极。本发明提供的自旋轨道磁矩存储器有助于同时实现存储器的高速读写操作、长擦写寿命、和小尺寸。

Description

一种自旋轨道矩磁存储器

技术领域

本发明涉及一种存储装置，具体涉及一种自旋轨道矩磁存储器，属于集成电路存储器芯片技术领域。

背景技术

MRAM是一种新的内存和存储技术，可以像SRAM/DRAM一样快速随机读写，还可以像Flash闪存一样在断电后永久保留数据。它的经济性相当地好，单位容量占用的硅片面积比SRAM有很大的优势，比在此类芯片中经常使用的NOR Flash也有优势，比嵌入式NOR Flash的优势更大。它的性能也相当好，读写时延接近最好的SRAM，功耗则在各种内存和存储技术中最优异。而且MRAM不像DRAM以及Flash那样与标准CMOS半导体工艺不兼容，MRAM可以和逻辑电路集成到一个芯片中。

MRAM的原理，是基于一个叫做MTJ(磁性隧道结)的结构。它是由两层铁磁性材料夹着一层非常薄的非铁磁绝缘材料组成的，如图1和图2所示。下面的一层铁磁材料是具有固定磁化方向的参考层13，上面的铁磁材料是可变磁化方向的记忆层11，记忆层11的磁化方向可以和参考层13相平行或反平行。由于量子物理的效应，电流可以穿过中间的隧道势垒层12，但是MTJ的电阻和可变磁化层的磁化方向有关。记忆层11和参考层13的磁化方向相平行时电阻低，如图1；反平行时电阻高，如图2。通过测量MTJ的电阻状态来判断所存储的信号是0还是1。

对于MRAM的写操作有多种方法，并以此区分出第一代和第三、四代MRAM技术。当前工业界主流采用第三代MRAM技术，即自旋转矩MRAM(spin transfer torque MRAM)。该技术采用比读更强的电流穿过MTJ进行写操作。一个自上而下的电流把可变磁化层置成与固定层平行的方向，自下而上的电路把它置成反平行的方向，从而实现对存储位元的写入。

每个MRAM的存储单元由一个MTJ和一个NMOS选择管组成，该存储单元通过位线、源线同外部读写电路相连接，实现数据的读取和写入。字线连接到场效应管的栅极，通过控制栅极电位来实现场效应管的接通和关断，从而实现对于存储单元的选择性写入和读取。每个存储单元需要连接三根线：NMOS的栅极连接到芯片的字线(Word Line)32，负责接通或切断这个单元；NMOS的一极连在源线(Source Line)34上，NMOS的另一极和磁性隧道结31的一极相连，磁性隧道结31的另一极连在位线(Bit Line)33上，磁性隧道结31和位线33之间设有一层非磁性材料隔离层36，NMOS的体35也可根据需要连接至电路，如图3所示。一个MRAM芯片由一个或多个MRAM存储单元的阵列组成，每个阵列有若干外部电路，如：行地址解码器：把收到的地址变成字线的选择；列地址解码器：把收到的地址变成位线的选择；读写控制器：控制位线上的读(测量)写(加电流)操作；输入输出控制：和外部交换数据。

如图4所示，一个存储阵列中的字线43和位线44一定是垂直的，存储阵列中的每个存储单元由磁性隧道结41和场效应管42组成。相对简单的设计是位线44和源线45平行。写操作时，字线43电位升高打开一行存储单元，然后根据每一个存储单元写入0或1的需求，分别在位线44或源线45上加高电位。

现有的自旋转矩技术的写操作需要在MTJ上施加一个写电流来翻转记忆层的磁矩，写电流越大，翻转速度越快，但是由于存储单元MTJ是一个隧道结，中间有一层薄的绝缘层，所通过的电流隧穿过该绝缘层，隧穿电流越大，磨损甚至击穿隧道结的几率越大。因而MRAM存储单元的寿命和写入速度之间具有反向关联，对于需要高速读写MRAM的应用场景，芯片的可靠性难以达到要求。

为了解决上述问题，当前一般采用两个方向的优化方法来降低写电流：(1)通过材料工程优来化MTJ的磁性材料，包括记忆层磁动力学阻尼系数，优化隧道结界面和增强参考层来提高自旋转矩效率；(2)通过优化MTJ刻蚀加工技术，降低在工艺加工过程中对MTJ的损伤，使得所需翻转电流尽量接近原理极限。但是在没有根本性突破的前提下，用这两种方法降低翻转电流都面临巨大的难度，提高空间有限。

一种解决上述问题的方法是采用自旋轨道磁矩辅助自旋扭矩或完全采用自旋轨道距的方式来进行写操作。这种方法让金属电极承载了部分或全部驱动电流，降低流过磁隧道结的电流大小，减弱了对磁隧道结的磨损，提高擦写寿命。采用该方法的已发表专利：CN201410531733发明了一种自旋轨道距存储器阵列的设计方案，如图12所示。该发明描述了一个场效应管和一个磁隧道结组成的存储单元，读写操作采用了SL断开的方式，写操作时由于BL施加高电压SL施加低电压，RL具有相当的长度以及一定的电容，RL直接连接至MTJ而将RL另一端悬空的配置会导致瞬态电流向RL端充电，将造成MTJ器件的翻转或击穿，不具备实际实施的可行性。对比而言，本发明中的设计方案，通过场效应管将MTJ和源线位线断开，不会有向位线上瞬态充电的问题。

WO 2018/038849A1，该专利描述了一种基于自旋轨道矩辅助的自旋扭矩效应磁存储器，其基本存储单元包括一个磁隧道结，一个自旋霍尔金属电极，一个场效应管，两个二极管，如图13所示每个单元对应一个字线，两个位线，一个源线。通过二极管和场效应管的控制实现读写操作：以图中心的一个单元为例，写1时BL(1)加写电压，BLB(1)接地，SL(1)接地，WL(1)上的场效应管导通，此时电流自左向右流过SHM自旋霍尔金属电极并自下向上流过磁隧道结。写0时BL(1)接地，BLB(1)加写电压，SL(1)接地，WL(1)上的场效应管导通，此时电流自左向右流过SHM自旋霍尔金属电极并自上而下流过磁隧道结。读操作时，BL(1)加读电压，BLB(1)接地，SL(1)接地，WL(1)上的场效应管不导通，此时电流自下而上流过磁隧道结。该设计方法在写1和写0时，流过SHM的电流方向相同，因此在一个方向上起到辅助效应，而在另一个方向上则起到阻碍效应，无法同时提高1、0两个方向上的写入效率。另外，该设计方法无法通过控制电路调整自旋轨道距辅助效应和自旋扭矩主要效应的大小比例，而只能通过调整生产工艺实现，且调整范围非常有限。本发明采用了双场效应管的方法，而并不引入二极管，解决了上述困难，相比而言具有明显的优势。

US20170352702发明了一种独特的自旋金属电极，如图14所示，用于自旋轨道距存储器，该发明提出在临近磁隧道结处采用较窄的金属电极，而在远离磁隧道结处采用较宽的电极，窄的金属电极有利于提供足够的自旋轨道距或自旋电流来翻转磁隧道结自由层磁矩，宽的金属电极有助于降低总的走线电阻，提高存储器运行速度降低功耗。该专利没有提出一个可行的存储阵列单元设计方案，也没有提及读写操作的方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是：磁存储器进行写操作时，减小或消除通过磁性隧道结的电流。提供一个读写操作可实现的，且占用面积尽可能小的的存储阵列设计。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自旋轨道矩磁存储器，包括磁性隧道结、金属电极、位线、源线、第一字线、第二字线、第一场效应管、第二场效应管；金属电极表面靠近磁性隧道结；第一场效应管的栅极连接第一字线，第一场效应管的源极或漏极之一连接位线，第一场效应管的源极或漏极之另一连接金属电极的第一端，金属电极的第二端连接源线；第二场效应管的栅极连接第二字线，第二场效应管的源极或漏极之一连接位线，第二场效应管的源极或漏极之另一连接磁性隧道结。磁性隧道结依次包括参考层、势垒层、记忆层。

进一步地，金属电极与磁性隧道结的记忆层相邻，金属电极选用Ta、TaN、Ti、TiN、Pt、Pd、Ir、Hf、W之中的一种。

进一步地，读取电流的流通路径和写入电流的流通路径通过第二端点连接至源线，读取电流的流通路径通过第三端点连接至位线，写入电流的流通路径通过第一端点连接至位线。

进一步地，第一场效应管和第二场效应管控制写入电流的流通路径，第二场效应管控制读取电流的流通路径，通过第一场效应管和第二场效应管的栅极电压来调节流过金属电极的写电流和流过磁隧道结的写电流的比例。写操作时，第一场效应管关断，第二场效应管导通。在不操作磁性隧道结时，第一场效应管和第二场效应管都处在断开状态。采用多路复用器选择第一场效应管或第二场效应管。

进一步地，第一场效应管和第二场效应管均采用NMOS。第一场效应管和第二场效应管采用同样长度但不同宽度的NMOS，第一场效应管的宽度大于第二场效应管的宽度。第一场效应管和第二场效应管交错排布。

进一步地，位线和源线垂直，第二字线、第一字线和源线平行。第一字线和第二字线能够进行功能互换：

当第一字线是写字线时，第二字线是读字线；对应地，第一场效应管作为写场效应管，第二场效应管作为读场效应管；

当第二字线是写字线时，第一字线是读字线；对应地，第二场效应管作为写场效应管，第一场效应管作为读场效应管。

进一步地，实施读操作时，读字线高电位控制读场效应管接通，写字线零电位控制写场效应管关断。位线高电位，源线低电位，读取电流从位线流入磁性磁隧道结后再流入源线。

进一步地，实施写操作时，读字线高电位控制读场效应管接通，写字线高电位控制写场效应管接通。

其中，实施写0操作时，源线高电位，位线低电位，写入电流从源线流入金属电极后分成以下两个支路：一个支路通过磁性隧道结流入位线，另一个支路仅流过金属电极后汇入位线。

实施写1操作时，位线高电位，源线低电位，写入电流从位线分以下两个支路流出至源线：一个支路通过磁性隧道结流经金属电极后汇入源线，另一个支路直接流过金属电极后汇入源线。

进一步地，实施以上写0或写1操作时，通过读字线与写字线各自栅极电压来控制两个支路上的电流分配。

本发明具有以下有益效果：本发明中的磁存储器，可以调控所施加的写电流部分流过磁性隧道结，因此降低了电流对磁性隧道结的击穿磨损压力，将写入电流和MRAM的擦写寿命两个因素独立开来，理论上可以同时实现高速的写入和芯片的高可靠性。采用不同宽度的第一场效应管和第二场效应管交替排列的布局方法，最大程度的减少了两个场效应管-磁隧道结存储单元所占的面积。仅仅比一个场效应管管-磁隧道结存储单元所占面积增加25％。相对SRAM仍具有面积比较优势。另外，通过两个场效应管，可用外部电压控制调节写电流在磁隧道结和金属电极之间的分配比例，便于后续灵活调整。

附图说明

图1是磁性隧道结处于低电阻态时，记忆层与参考层磁性平行的示意图；

图2是磁性隧道结处于高电阻态时，记忆层与参考层磁性反平行的示意图；

图3是存储单元由磁性隧道结和场效应管组成的结构示意图；

图4是磁存储器的存储阵列的排布结构示意图；

图5是本发明一个较佳实施例中的磁存储器的三端结构示意图；

图6是本发明一个较佳实施例中的磁存储器的原理电路示意图；

图7是本发明一个较佳实施例中的磁存储器的剖面结构示意图；

图8是本发明一个较佳实施例中的场效应管交错布置的示意图；

图9是本发明一个较佳实施例中磁存储器进行读操作的原理电路示意图；

图10是本发明一个较佳实施例中磁存储器进行写0操作的原理电路示意图；

图11是本发明一个较佳实施例中磁存储器进行写1操作的原理电路示意图；

图12是现有技术中一种自旋轨道距存储器阵列的原理电路示意图；

图13是现有技术中一种基于自旋轨道矩辅助的自旋扭矩效应磁存储器的原理电路示意图；

图14是现有技术中一种独特的自旋金属电极的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明涉及磁性随机存储器的电路设计，自旋轨道矩磁性随机存储器(spinorbit torque magnetic random access memory，SOT-MRAM)是第四代MRAM存储器的一种，本发明提供了一种SOT-MRAM存储阵列的设计方法。

图5所示是本发明磁存储器中的磁性隧道结和金属电极形成的三端结构示意图。磁性隧道结依次包括参考层51、势垒层52、记忆层53，金属电极54和记忆层53相邻。金属电极与磁性隧道结的记忆层相邻，金属电极可选用过渡族重金属元素材料，优选Ta、TaN、Ti、TiN、Pt、Pd、Ir、Hf、W之中的一种。亦可选拓扑绝缘体类材料，优选如Bi、BiSb、BiSe、BiSbTe等单质或合金材料。这类较重原子质量的金属材料或拓扑绝缘体材料通常具备较强的自旋霍尔效应和高导电率：流过该金属电极的电流将不同自旋方向的载流子向相反方向偏转，从而形成垂直于电流方向和电极表面的自旋流。该自旋流将载流子自旋积累在金属电极和磁隧道结记忆层的界面处，通过自旋轨道距效应激发记忆层的进动和磁矩翻转。这种记忆层磁矩的翻转方法(存储单元的写入方法)同自旋扭矩的写入方法不同之处在于：前者电流流过金属电极而后者电流流过磁隧道结。磁隧道结中包含一个或多个结缘材料薄层，因此从中流过电流对其有磨损作用，存储在一定概率引发击穿导致器件失效。而金属电极中的电流对金属而言磨损作用可以忽略，通过两种写入方法相结合互为辅助的读写方法将有助于优化存储器的功耗和擦写寿命。金属电极的第一端57连接至位线，金属电极的第二端55连接至源线，磁性隧道结远离金属电极的接线端56也连接至该位线。本发明所用的自旋轨道转矩磁存储器为三端结构，金属电极的第一端57的端点称为第一端点，第二端55的端点称为第二端点，接线端56的端点称为第三端点。本实施例中的三端结构自旋轨道转矩磁存储器，相对于传统的二端结构自选转矩磁存储器，在写入物理机制、电路设计和读写操作等方面有根本的变化。

图6所示是自旋轨道矩磁存储器的原理电路图。自旋轨道矩磁存储器包括磁性隧道结61、金属电极62、第一场效应管63、第二场效应管64、第一字线65、第二字线66、位线67、源线68。金属电极62表面靠近磁性隧道结61。第一场效应管63的栅极连接第一字线65，第一场效应管63的源极(或漏极)连接位线67，第一场效应管的漏极(或源极)连接金属电极62的第一端。金属电极62的第二端连接源线68。第二场效应管64的栅极连接第二字线66，第二场效应管64的源极(或漏极)连接位线67，第二场效应管64的漏极(或源极)连接磁性隧道结61。

读取电流的流通路径和写入电流的流通路径通过第二端点连接至源线68，读取电流的流通路径通过第三端点连接至位线67，写入电流的流通路径通过第一端点连接至位线67。第一场效应管63控制写入电流的流通路径，第二场效应管64控制读取电流的流通路径。第一场效应管和第二场效应管控制写入电流的流通路径，第二场效应管控制读取电流的流通路径，场效应管的栅极电压能调节其通断程度(等效电阻)。通过第一场效应管和第二场效应管的栅极电压来调节流过金属电极的写电流和流过磁隧道结的写电流的比例。合理优化对磁隧道结的擦写压力和写入速度和功耗。读操作时，第一场效应管关断，第二场效应管导通。在不操作磁性隧道结时，第一场效应管63和第二场效应管64都处在断开状态。采用多路复用器选择第一场效应管63或第二场效应管64。位线67和源线68垂直，第一字线65、第二字线66、和源线68平行。第一字线65和第二字线66可以根据不同的读写状态进行功能互换。

如图7所示，本发明实施例中的磁存储器整体结构使用四层金属互联、三层通孔以及和源线、漏线相连接的接触电极。图中磁性隧道结71和金属电极72相邻设置，位线73和源线74垂直，两个场效应管均采用NMOS，分别具有栅极75，源极76和漏极77。源极76之上，依次为：引线孔70、金属78a、通孔79a、金属78b、通孔79b、金属78c、通孔79c。加工步骤如下：

1.前道标准逻辑工艺(Front-end-of-line，FEOL)，形成栅极75、源极76、漏极77。

2.连接源、漏极的通孔接触。

3.磁隧道结下方的底电极沟槽刻蚀。

4.电化学沉积底电极，选用Wu、Ta、Ti或它们的氮化合金。

5.化学机械抛光磨平底电极。

6.刻蚀第一层金属铜M1沟槽，大马士革工艺制造第一层金属铜M1。

7.磁隧道结生长和刻蚀，回填low-k电介质。

8.采用双大马士革制造工艺制造第一层通孔V1和第二层金属铜M2。

9.磁隧道结上方的自旋霍尔金属电极72沟槽刻蚀，电化学沉积金属电极72，选用Ta、TaN、Ti、TiN、Pt、Pd、Ir、Hf、W中的一种，亦可选拓扑绝缘体类材料，优选如Bi、BiSb、BiSe、BiSbTe等单质或合金材料。

10.化学机械抛光磨平金属电极72。

11.第二层通孔V2和第三层铜金属M3，双大马士革制造工艺，源线选用M3金属。

12.第三层通孔和第四层铜金属M4，双大马士革制造工艺，位线采用M4金属。

如图8所示，写入场效应管和读取场效应管采用同样长度但不同宽度的NMOS，写入场效应管的宽度大于读取场效应管的宽度。写入操作需要更大的驱动电流，采用更宽的场效应管81、场效应管83、场效应管85。读取操作只需要较小的驱动电流，采用较窄的场效应管82、场效应管84、场效应管86。大小不同的场效应管交错排布，节省空间。磁隧道结写入电流预估为200微安，读取电流预估20微安，以55纳米节点为例，采用这种大小场效应管交错排布的方式，读场效应管的尺寸受设计规则限制，写场效应管的尺寸受到驱动电流能力限制。存储单元面积仅比第三代自旋扭矩磁存储器一个场效应管一个磁隧道结组成的存储单元面积增加25％。相比SRAM仍然具备明显的面积优势。

同一个字线既可以作为读字线，也可以作为写字线，进行读写操作时采用多路复用器(MUX)选择相对应的场效应管。图8中，场效应管81和场效应管84组成第一单元，场效应管82和场效应管85组成存储第二单元，场效应管83和场效应管86组成第三单元。需要写入第一单元或第三单元时，字线87为写字线，最左端和最右端的位线89起作用；需要读取第一单元或第三单元时，字线88为读字线。需要写入第二单元时，字线88为写字线，中间的位线89起作用；需要读取第二单元时，字线87为读字线。因此，写字线、读字线并不固定，而是根据多路复用器(MUX)的设定交替切换。

图9所示为实施读操作时的原理电路图。图9中，读字线93高电位控制读场效应管接通，写字线94零电位控制写场效应管关断(图9中显示为灰色)。位线95高电位，源线96低电位，读取电流从位线95流入磁性磁隧道结91后，经过部分金属电极92，再流入源线96，如图中U形箭头所示。

写操作分位写0操作和写1操作两种情况。图10所示为写0操作的原理电路图。实施写0操作时，读字线103高电位控制读场效应管接通，写字线104高电位控制写场效应管接通，源线106高电位，位线105低电位，写入电流从源线106流入金属电极102后分成以下两个支路：一个支路通过磁性隧道结101流入位线；另一个支路仅流过金属电极102后汇入位线105，如图中向左的箭头所示。

图11所示为写1操作的原理电路图。实施写1操作时，读字线114高电位控制读场效应管接通，写字线113高电位控制写场效应管接通，位线115高电位，源线116低电位，写入电流从位线115分以下两个支路流出：一个支路先通过读场效应管，再通过磁性隧道结111流经金属电极112后汇入源线116；另一个支路先通过写场效应管，再完整流过金属电极112后汇入源线116，如图中向右的箭头所示。

本发明采用了第四代技术，写入方法不再是完全依赖在存储单元磁性隧道结中通过电流来翻转记忆层磁矩，而是在磁性隧道结下方所接触的金属电极中流通一定电流密度的写电流，通过自旋轨道转矩效应来实现对记忆层的翻转。这种方法施加的写电流并不直接通过磁性隧道结，因此对磁性隧道结的击穿几率没有直接影响，将写入速度和磁存储器的寿命两个因素独立开来，读取操作在磁性隧道结上施加较小的电流，写入操作在金属底电极上施加较大电流，可以同时实现高速的写入和芯片的高可靠性。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (15)

1.一种磁存储器，其特征在于，包括磁性隧道结、金属电极、位线、源线、第一字线、第二字线、第一场效应管、第二场效应管；所述金属电极表面靠近所述磁性隧道结；所述第一场效应管的栅极连接所述第一字线，所述第一场效应管的源极或漏极之一连接所述位线，所述第一场效应管的源极或漏极之另一连接所述金属电极的第一端，所述金属电极的第二端连接所述源线；所述第二场效应管的栅极连接所述第二字线，所述第二场效应管的源极或漏极之一连接所述位线，所述第二场效应管的源极或漏极之另一连接所述磁性隧道结。

2.根据权利要求1所述的一种磁存储器，其特征在于，所述第一场效应管控制写入电流的流通路径，所述第二场效应管控制读取电流的流通路径，所述第一场效应管和所述第二场效应管在同一时间最多仅有一个处于接通状态；在不操作所述磁性隧道结时，所述第一场效应管和所述第二场效应管都处在断开状态。

3.根据权利要求2所述的一种磁存储器，其特征在于，采用多路复用器选择所述第一场效应管或所述第二场效应管的接通和断开。

4.根据权利要求1所述的一种磁存储器，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管均采用NMOS。

5.根据权利要求4所述的一种磁存储器，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管采用同样长度但不同宽度的NMOS，所述第一场效应管的宽度大于所述第二场效应管的宽度。

6.根据权利要求5所述的一种磁存储器，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管交错排布。

7.根据权利要求1所述的一种磁存储器，其特征在于，所述位线和所述源线垂直，所述第二字线、所述第一字线和所述源线平行。

8.根据权利要求1所述的一种磁存储器，其特征在于，所述磁性隧道结依次包括参考层、势垒层、记忆层，所述金属电极和所述记忆层相邻。

9.根据权利要求1所述的一种磁存储器，其特征在于，所述第一字线和所述第二字线能够进行功能互换：

当所述第一字线是写字线时，所述第二字线是读字线；对应地，所述第一场效应管作为写场效应管，所述第二场效应管作为读场效应管；

当所述第二字线是写字线时，所述第一字线是读字线；对应地，所述第二场效应管作为写场效应管，所述第一场效应管作为读场效应管。

10.根据权利要求9所述的一种磁存储器的读写操作方法，其特征在于，实施读操作时，所述读字线高电位控制所述读场效应管接通，所述写字线零电位控制所述写场效应管关断。

11.根据权利要求9所述的一种磁存储器的读写操作方法，其特征在于，实施读操作时，所述位线高电位，所述源线低电位，读取电流从所述位线流入所述磁性磁隧道结后再流入所述源线。

12.根据权利要求9所述的一种磁存储器的读写操作方法，其特征在于，实施写操作时，所述读字线高电位控制所述读场效应管接通，所述写字线高电位控制所述写场效应管接通。

13.根据权利要求12所述的一种磁存储器的读写操作方法，其特征在于，实施写0操作时，所述源线高电位，所述位线低电位，写入电流从所述源线流入所述金属电极后分成以下两个支路：一个支路通过所述磁性隧道结流入所述位线，另一个支路仅流过所述金属电极后汇入所述位线。

14.根据权利要求12所述的一种磁存储器的读写操作方法，其特征在于，实施写1操作时，所述位线高电位，所述源线低电位，写入电流从所述位线分以下两个支路流出至所述源线：一个支路通过所述磁性隧道结流经所述金属电极后汇入所述源线，另一个支路直接流过所述金属电极后汇入所述源线。

15.根据权利要求13或14所述的一种磁存储器的读写操作方法，其特征在于，实施写操作时，通过所述读字线与所述写字线各自栅极电压来控制两个支路上的电流分配。

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