能以自我参照方式读出资料之薄膜磁性体记忆装置

摘要

在该资料读出时，来自电流供给用电晶体105之电流通通选择记忆体单元及资料线DIO。此外，对选择记忆体单元施加不破坏记忆资料之位准之偏压磁场。藉着施加偏压磁场，用感测放大器120将选择记忆体单元之电阻以按照记忆资料位准之极性变化之前后之资料线电压差放大，藉着只对选择记忆体单元存取执行资料读出。此外，因资料线DIO和感测放大器120之间利用电容器110绝缘，和记忆体单元之磁化特性分离，可令感测放大器在最佳之输入电压范围动作。伍、(一)、本案代表图为：第___4___图(二)、本案代表图之元件代表符号简单说明：10 记忆体阵列、 20、21 列选择电路、25 行解码器、 30、35 读出/写入控制电路80 字线驱动器、 85 写用数位线驱动器、90 电晶体开关、 100 资料读出电路、105 电流供给用电晶体、110 耦合电容器、 120 感测放大器、130 电压保持用电容器、140 回授用开关、 145 电晶体开关、146 感测放大器、 148 闩锁电路、180 写驱动器控制电路190 输出用缓冲器。

主权项

1.一种薄膜磁性体记忆装置,包括:复数记忆体单元,各自在按照在磁性上写上之记忆资料之方向沿着易磁化轴方向磁化,具有按照磁化方向之电阻;资料线,在资料读出时,经由该复数记忆体单元之中之被选为资料读出对象之选择记忆体单元和固定电压在电气上连接;电流供给电路,至少在该资料读出时将该资料线和第一既定电压连接;偏压磁场施加部,用以对该选择记忆体单元施加沿着难磁化轴之偏压磁场;以及资料读出电路,在该资料读出时,依照在对该选择记忆体单元之该偏压磁场施加前后之在各自之该资料线之电压,产生按照该选择记忆体单元之记忆资料之读出资料;该资料读出电路包括:结合用电容器,设于第一感测输入节点和该资料线之间,用以向该第一感测输入节点传达在该偏压磁场施加前后之该资料线之电压变化;电压传达部,在该资料读出时,用以在该偏压磁场施加前将第二感测输入节点之电压设为和该第一感测输入节点相同之位准;电压保持部,用以保持该第二感测输入节点之电压;第一电压放大器,将该第一及第二感测输入节点之电压差放大;以及资料产生电路,在该资料读出时,按照在该偏压磁场施加后之该第一电压放大器之输出产生该读出资料。2.如申请专利范围第1项之薄膜磁性体记忆装置,其中,在该偏压磁场消灭后,该选择记忆体单元之磁化方向回到该偏压磁场施加前之状态。3.如申请专利范围第1项之薄膜磁性体记忆装置,其中,该电压传达部具有:第一开关,设于该资料线和该第一感测输入节点之间;及第二开关,设于该第二感测输入节点和该第一电压放大器之输出节点之间;在该资料读出时,该第一及第二开关各自在该偏压磁场施加前变成导通,在该偏压磁场施加后变成不导通。4.如申请专利范围第3项之薄膜磁性体记忆装置,其中:该资料产生电路具有:第二电压放大器,将该第一电压放大器之输出电压和既定之基准电压之电压差放大;及闩锁电路,在该资料读出时,在对该选择记忆体单元之该偏压磁场施加后之既定时序保持该第二电压放大器之输出电压,作为该读出资料。5.如申请专利范围第1项之薄膜磁性体记忆装置,其中,该电压传达部具有:第一开关,设于和该第一既定电压独立之第二既定电压与该第一感测输入节点之间;及第二开关,设于该第二感测输入节点和该第一电压放大器之输出节点之间;在该资料读出时,该第一及第二开关各自在该偏压磁场施加前变成导通,在该偏压磁场施加后变成不导通。6.如申请专利范围第5项之薄膜磁性体记忆装置,其中,该资料产生电路具有:第二电压放大器,将该第一电压放大器之输出电压和按照该第二既定电压之电压之电压差放大;及闩锁电路,在该资料读出时,在对该选择记忆体单元之该偏压磁场施加后之既定时序保持该第二电压放大器之输出电压,作为该读出资料。7.如申请专利范围第1项之薄膜磁性体记忆装置,其中,在保持来自该电流供给电路之电流通过该选择记忆体单元之状态下,该偏压磁场施加部对该选择记忆体单元施加该偏压磁场。8.如申请专利范围第1项之薄膜磁性体记忆装置,其中,该电流供给电路在该资料读出前也将该资料线和该第一既定电压连接。9.一种薄膜磁性体记忆装置,包括:复数记忆体单元,各自在按照在磁性上写上之记忆资料之方向沿着易磁化轴方向磁化,具有按照磁化方向之电阻;资料线,在资料读出时,经由该复数记忆体单元之中之被选为资料读出对象之选择记忆体单元和固定电压在电气上连接;电流供给电路,至少在该资料读出时将该资料线和既定电压连接;以及偏压磁场施加部,在该资料读出时用以对该选择记忆体单元施加沿着难磁化轴之偏压磁场,而且在资料写入时用以对成为资料写入对象之记忆体单元施加沿着该难磁化轴之资料写入磁场;该偏压磁场施加部包括:复数电流配线,各自设于该复数记忆体单元之各既定区分,选择性接受用以对于对应之该记忆体单元之各单元施加沿着难磁化轴方向之磁场之电流之供给;复数驱动器电晶体,和该复数电流配线各自对应的设置,各自在第一及第二电压之间和该复数电流配线之中之对应之一条电流配线串接;以及电流配线驱动控制部,和该复数电流配线各自对应的设置,用以控制该复数驱动器电晶体之对应之一个之开闭;该复数电流配线驱动控制部各自具有控制电路,按照表示该对应之一条电流配线是否和该选择记忆体单元对应之位址资讯控制该驱动器电晶体之驱动器电流;该控制电路令该驱动器电流在该资料读出时比该资料写入时缓慢的变化;资料读出电路,在该资料读出时,依照在对该选择记忆体单元之该偏压磁场施加前后之在各自之该资料线之电压,产生按照该选择记忆体单元之记忆资料之读出资料。10.如申请专利范围第9项之薄膜磁性体记忆装置,其中,还包括电晶体开关,在该薄膜磁性体记忆装置之非动作期间,用以将该复数电流配线之各配线和该第一及第二电压双方在电气上分离。11.如申请专利范围第9项之薄膜磁性体记忆装置,其中,各该驱动器电晶体由N通道型电场效应电晶体构成。12.一种薄膜磁性体记忆装置,包括:复数记忆体单元,各自在按照在磁性上写上之记忆资料之方向沿着易磁化轴方向磁化,具有按照磁化方向之电阻;资料线,在资料读出时,经由该复数记忆体单元之中之被选为资料读出对象之选择记忆体单元和固定电压在电气上连接;电流供给电路,至少在该资料读出时将该资料线和既定电压连接;磁场施加部,接受第一电源电压,在资料写入及资料读出时用以对选择记忆体单元施加沿着难磁化轴之既定磁场;以及资料读出电路,接受第二电源电压及该固定电压后,产生按照该选择记忆体单元之记忆资料之读出资料;该第一电源电压和该固定电压之差比该第二电源电压和该固定电压之差大。13.如申请专利范围第12项之薄膜磁性体记忆装置,其中,该偏压磁场施加部包括:复数电流配线,各自设于该复数记忆体单元之各既定区分,选择性接受用以对于对应之该记忆体单元之各单元施加该既定磁场之电流之供给;复数驱动器电晶体,和该复数电流配线各自对应的设置,各自在第一电源电压及该固定电压之间和该复数电流配线之对应之一条电流配线串接;以及电流配线驱动控制部,和该复数电流配线各自对应的设置;各该复数电流配线驱动控制部具有信号产生电路,在该资料读出及写入时用以依照表示该对应之电流配线是否和该选择记忆体单元对应之第二控制信号控制该复数驱动器电晶体之对应之一个之开闭之第一控制信号;该信号产生电路具有位准转换功能,使该第一控制信号之振幅比该第二控制信号之振幅大。14.如申请专利范围第13项之薄膜磁性体记忆装置,其中,各该复数电流配线驱动控制部还具有动作电流控制部,控制该信号产生电路之动作电流;该动作电流控制部令该动作电流在该资料读出时比该资料写入时减少。图式简单说明:图1系表示本发明之实施例之MRAM组件之整体构造之概略方块图。图2系用以说明本发明之实施例之资料读出动作之原理之概念图。图3系说明在图2所示之各状态之隧道磁阻元件之磁化方向之概念图。图4系表示用以对记忆体阵列10执行资料读出动作及资料写入动作之电路群之实施例1之构造之电路图。图5系表示图4所示资料读出电路之主要部分之构造之电路图。图6系说明本发明之实施例之资料读出动作之动作波形图。图7系表示实施例1之变形例之资料读出电路之主要部分之构造之电路图。图8系表示控制对写用数位线WDL之电流供给之电路群之实施例2之构造之电路图。图9系表示控制对写用数位线WDL之电流供给之电路群之实施例2之变形例1之构造之电路图。图10系表示控制对写用数位线WDL之电流供给之电路群之实施例2之变形例2之构造之电路图。图11系表示MTJ记忆体单元之构造之概略图。图12系说明对于MTJ记忆体单元之资料写入动作之概念图。图13系说明在资料写入资料写入电流和隧道磁阻元件之磁化方向之关系之概念图。图14系说明自MTJ记忆体单元之资料读出之概念图。