專利名稱：對磁電阻存儲器中單元電阻估值的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及借助一個參考電阻對磁電阻存儲單元(MRAM)中磁致變化的電阻估值的裝置。這種存儲單元典型地具有一個軟磁層及一個硬磁層，它們是導電的并彼此通過一個隧道氧化物隔開，其中隧道幾率及由此電阻與兩個層的極化方向有關。
背景技術：
這樣一種裝置已由美國專利US5,173,873，尤其是由其圖4公知，其中每列僅引入一個用于對存儲單元估值的參考單元，及由此可快速及損耗功率很小地進行估值。
由于制造的公差在整個存儲區(qū)域上各單元電阻不是恒定的，尤其在大存儲單元區(qū)中易于出現(xiàn)錯誤估值，因為由于存儲信息變化引起的一個存儲單元的相對電阻變化僅是很小的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于，給出一種對磁電阻存儲器(MRAM)中單元電阻估值的裝置，在該估值裝置中將以盡可能小的附加成本，尤其對于大MRAMs達到盡可能高的估值可靠性。
根據(jù)本發(fā)明該任務將通過獨立權利要求1中的特征來解決。本發(fā)明的一個有利構型給出在從屬權利要求2中。
本發(fā)明的實質在于，在一個單元區(qū)中，譬如在均勻間隔的行中設置參考單元，及每個單元電阻與兩個鄰近的參考單元電阻的平均值相比較，其中每個參考單元電阻被用于兩組單元電阻的比較。
實施例說明以下將借助附圖
來詳細說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。該附圖表示位導線y+4…y…y-6及字導線x-2…X…X+3的一個矩陣形式的結構，它描述由一個磁電阻存儲器的一個單元區(qū)組成的片段。在每個位導線及每個字導線之間設有一個磁致電阻的電阻，它通常由彼此疊放并通過一個隧道氧化物隔開的軟磁區(qū)域及硬磁區(qū)組成。在圖示的單元區(qū)中，譬如所有與位導線y+3相連接的單元電阻及所有與位導線y-4相連接的單元電阻構成參考單元電阻，這里與其它的單元電阻相比它們被畫得較粗。在選出的字導線x及選出的位導線y之間具有一個選出的單元電阻R，及在同一字導線及兩個鄰近的參考位導線y+3及y-4之間設有參考單元電阻RR1及RR2。這里字導線的選擇或尋址例如是借助轉換開關US-2…US+3來實現(xiàn)的，這些轉換開關依次與字導線x-2…X…X+3相連接及總是通過一個字導線、這里是字導線x與字導線電壓VWL相連接，及其它的字導線與參考電位GND相連接。參考位導線、如y+3，y-4通過開關如S-4及S+3被連接到共用的參考導線RL上，因為它們最靠近被尋址的單元電阻R。被選出的位導線y通過開關S連接到共用導線L上。由于不是所有的與字導線x連接的單元電阻，而僅是與被尋址的位導線y相連接的單元電阻R被連接到共用導線L上，故所有其它的與常規(guī)位導線及共用導線L連接的開關、如S-6…S+3均打開。參考單元電阻RR1及RR2與通過電阻RG2反饋的運算放大器OP2一起構成一個反相求和的放大器，在其輸出端輸出一個電壓，該電壓與由兩個單元電阻RR1及RR2的平均值相關。單元電阻R與通過電阻RG1反饋的運算放大器OP1一起構成一個反相電壓放大器，其中反饋電阻RG1具有的電阻值為運算放大器OP2的反饋電阻RG2的兩倍。因此形成一個可與求和放大器的參考信號相比較的信號，因為通過兩個參考電阻比通過單個電阻R提供兩倍的電流。反相求和放大器OP2的輸出電壓輸入到一個比較器COMP的反相輸入端及反相放大器OP1的輸出電壓輸入到該比較器的非反相輸入端，在其輸出端產生出一個與相應單元電阻相關的估值信號VOUT。通過這種連接可有利地使用普通的比較器。
常規(guī)位導線及參考位導線之間的數(shù)目比是根據(jù)參數(shù)波動及相對電阻變化來選擇的，因此不會出現(xiàn)錯誤估值。這里，在該例中表示每8個位導線有一個參考位電線。
在上述實施例的一個有利構型中，附加地設有第一電流漏極(Stromsenke)I2及第二電流漏極I1，其中相應參考單元電阻及求和放大器的反饋電阻RG2之間的連接節(jié)點通過第一電流漏極I2與參考電位GND相連接，及相應尋址單元電阻R及具有雙倍放大倍數(shù)的放大器的反饋電阻RG1之間的連接節(jié)點通過第二電流漏極I1與參考電位GND相連接，其中電流漏極I2具有的電流為另一電流漏極I1的兩倍。該措施用于當估值過程時這兩個運算放大器OP1及OP2可工作在一個合適的工作點上，即以很小DC偏移的輸出電壓工作。對此必需遵守條件I1＝VWL/R，其中通過電阻R及電流漏極I1或通過參考電阻RR1和RR2及電流漏極I2必需對相應的公共節(jié)點供給具有相反符號的電流。
權利要求
1.對磁電阻存儲器中單元電阻估值的裝置，其中除一個相應的單元電阻(R)外還同時有兩個相鄰的參考單元電阻(RR1，RR2)可與一個字導線電壓(VWL)相連接，其中一個相應的位導線(y)通過一個相關的單元電阻(R)及同時兩個相應的鄰近參考位導線(y+3，y-4)通過相應的參考單元電阻(RR1，RR2)可與一個公用的字導線電壓(VWL)相連接，其中參考單元電阻與一個反饋放大器(OP2，RG2)一起構成一個求和放大器，其中相應的單元電阻與另一反饋放大器(OP1，RG1)一起構成具有與求和放大器相同放大系數(shù)的一個放大器，及其中求和放大器的輸出端及另一放大器的輸出端各與一個比較器的一個輸入端相連接，及該比較器的輸出端輸出一個與相應單元電阻相關的估值信號(VOUT)。
2.根據(jù)權利要求1的裝置，其中相應參考單元電阻及求和放大器的反饋電阻(RG2)之間的連接節(jié)點通過第一電流漏極(I2)與參考電位(GND)相連接，及其中相應尋址單元電阻(R)及具有雙倍放大倍數(shù)的放大器的另一反饋電阻(RG1)之間的連接節(jié)點通過第二電流漏極(I1)與參考電位相連接，其中電流漏極(I2)具有的電流為另一電流漏極(I1)的兩倍。及另一電流漏極的電流相應于字導線電壓(VWL)的值除以單元電阻(R)的值。
全文摘要
本發(fā)明的主題涉及一種MRAM的估值電路,其中以簡單的方式借助兩個相鄰的參考單元實現(xiàn)了估值可靠性的實質性改進。
文檔編號G11C11/15GK1346492SQ00805799
公開日2002年4月24日 申請日期2000年3月13日 優(yōu)先權日1999年3月30日
發(fā)明者R·特維斯, W·韋伯 申請人:因芬尼昂技術股份公司