專利名稱：能按照自基準(zhǔn)方式讀出數(shù)據(jù)的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，特別是涉及備有磁隧道結(jié)(MTJMagnetic Tunnel Junction)的存儲(chǔ)單元的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
背景技術(shù)：
作為能用低功耗進(jìn)行非易失性的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置，MRAM(Magnetic Random Access Memory)裝置引人注目。MRAM裝置是一種用在半導(dǎo)體集成電路中形成的多個(gè)薄膜磁性體進(jìn)行非易失性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的、對(duì)各個(gè)薄膜磁性體能進(jìn)行隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置。
特別是近年來，表明通過將利用磁隧道結(jié)的薄膜磁性體作為存儲(chǔ)單元用，MRAM的性能飛快地進(jìn)步。在“A 10ns Read and WriteNon-Volatile Memory Array Using a Magnetic TunnelJunction and FET Switch in each Cell”，ISSCC Digestof Technical Papers，TA7.2，F(xiàn)eb.2000.及“Nonvolatile RAMbased on Magnetic Tunnel Junction Elements”，ISSCCDigest of Technical Papers，TA7.3，F(xiàn)eb.2000.等技術(shù)文獻(xiàn)中公開了備有具有磁隧道結(jié)的存儲(chǔ)單元的MRAM裝置。
圖11是表示有磁隧道結(jié)部分的存儲(chǔ)單元(以下簡(jiǎn)稱“MTJ存儲(chǔ)單元”)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
參照?qǐng)D11，MTJ存儲(chǔ)單元包括電阻隨著磁性寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電平的不同而變化的隧道磁阻元件TMR、以及存取晶體管ATR。存取晶體管ATR與隧道磁阻元件TMR串聯(lián)連接在寫入位線WBL及讀出位線RBL之間。作為存取晶體管ATR，具有代表性地能采用在半導(dǎo)體基板上形成的場(chǎng)效應(yīng)型晶體管。
對(duì)MTJ存儲(chǔ)單元設(shè)有數(shù)據(jù)寫入時(shí)分別流過不同方向的數(shù)據(jù)寫入電流用的寫入位線WBL及寫入數(shù)位線WDL；指示數(shù)據(jù)讀出用的字線WL；以及接收數(shù)據(jù)讀出電流的供給的讀出位線RBL。數(shù)據(jù)讀出時(shí)，隧道磁阻元件TMR響應(yīng)存取晶體管ATR的導(dǎo)通，將設(shè)定為接地電壓的寫入位線WRL和讀出位線RBL之間導(dǎo)電性地耦合起來。
圖12是說明對(duì)MJT存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)寫入工作的示意圖。
參照?qǐng)D12，隧道磁阻元件TMR有有固定的磁化方向一定的強(qiáng)磁性體層(以下簡(jiǎn)稱“固定磁化層”)FL；以及沿著對(duì)應(yīng)于外部的施加磁場(chǎng)的方向磁化的強(qiáng)磁性體層(以下簡(jiǎn)稱“自由磁化層)VL。在固定磁化層FL和自由磁化層VL之間設(shè)有由絕緣體膜形成的隧道阻擋層(隧道膜)TB。自由磁化層VL根據(jù)寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電平，沿著與固定磁化層FL同一方向或與固定磁化層FL相反(反平行)方向磁化。由這些固定磁化層FL、隧道阻擋層TB及自由磁化層VL形成磁隧道結(jié)。
隧道磁阻元件TMR的電阻隨著固定磁化層FL及自由磁化層VL各自的磁化方向的相對(duì)關(guān)系的變化而變化。具體地說，隧道磁阻元件TMR的電阻在固定磁化層FL的磁化方向和自由磁化層VL的磁化方向平行的情況下達(dá)到最小值Rmin，在兩者的磁化方向呈相反(反平行)方向的情況下達(dá)到最大值Rmax。
數(shù)據(jù)寫入時(shí)，字線WL不被激活，存取晶體管ATR被阻斷。在該狀態(tài)下，使自由磁化層VL磁化用的數(shù)據(jù)寫入電流在寫入位線WBL及寫入數(shù)位線WDL中分別沿著對(duì)應(yīng)于寫入數(shù)據(jù)的電平的方向流過。
圖13是表示數(shù)據(jù)寫入時(shí)的數(shù)據(jù)寫入電流和隧道磁阻元件的磁化方向的關(guān)系的示意圖。
參照?qǐng)D13，橫軸H(EA)表示在隧道磁阻元件TMR內(nèi)的自由磁化層VL中沿著易磁化軸(EAEasy Axis)方向施加的磁場(chǎng)。另一方面，縱軸H(HA)表示在自由磁化層VL中沿著難磁化軸(HAHardAxis)方向作用的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)H(EA)及H(HA)分別對(duì)應(yīng)于由分別流過寫入位線WBL及寫入數(shù)位線WDL的電流產(chǎn)生的兩個(gè)磁場(chǎng)。
在MTJ存儲(chǔ)單元中，固定磁化層FL的固定磁化方向沿著自由磁化層VL的易磁化軸方向，自由磁化層VL根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電平(“1”及“0”)，沿著易磁化軸方向、即沿著與固定磁化層FL平行或反平行(相反)方向磁化。MTJ存儲(chǔ)單元與自由磁化層VL的兩種磁化方向?qū)?yīng)，能存儲(chǔ)1位的數(shù)據(jù)(“1”或“0”)。
自由磁化層VL的磁化方向?yàn)槭┘拥拇艌?chǎng)H(EA)及H(HA)的和，但在到達(dá)圖中所示的星形特性曲線的外側(cè)的情況下，能重新改寫。即，在施加的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)相當(dāng)于星形特性曲線的內(nèi)側(cè)區(qū)域的強(qiáng)度的情況下，自由磁化層VL的磁化方向不變化。
如星形特性曲線所示，通過對(duì)自由磁化層VL施加難磁化軸方向的磁場(chǎng)，能使改變沿易磁化軸的磁化方向所需要的磁化閾值下降。
如圖13中的例所示，在設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)寫入時(shí)的工作點(diǎn)的情況下，在作為數(shù)據(jù)寫入對(duì)象的MTJ存儲(chǔ)單元中，易磁化軸方向的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)的強(qiáng)度被設(shè)計(jì)為HWR。即，為了獲得該數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)HWR，設(shè)計(jì)流過寫入位線WBL或?qū)懭霐?shù)位線WDL的數(shù)據(jù)寫入電流的值。一般說來，數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)HWR用磁化方向的切換所必要的切換磁場(chǎng)HSW和容限部分ΔH的和表示。即HWR＝HSW+ΔH。
為了改寫MTJ存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、即為了改寫隧道磁阻元件TMR的磁化方向，在寫入數(shù)位線WDL和寫入位線WBL兩者中流過規(guī)定電平以上的數(shù)據(jù)寫入電流。因此，隧道磁阻元件TMR中的自由磁化層VL根據(jù)沿易磁化軸(EH)的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)的方向，沿著與固定磁化層FL平行或相反(反平行)方向磁化。在隧道磁阻元件TMR中暫時(shí)寫入的磁化方向、即MTJ存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在進(jìn)行新的數(shù)據(jù)寫入之前的期間不易失地被保持著。
圖14是說明從MTJ存儲(chǔ)單元讀出數(shù)據(jù)的示意圖。
參照?qǐng)D14，在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，存取晶體管ATR響應(yīng)字線WL的激活而導(dǎo)通。另外，寫入位線WBL被設(shè)定為接地電壓GND。因此，隧道磁阻元件TMR在被接地電壓GND下拉的狀態(tài)下，與讀出位線RBL導(dǎo)電性地耦合。
在此狀態(tài)下，如果用規(guī)定電壓上拉讀出位線RBL，則對(duì)應(yīng)于隧道磁阻元件TMR的電阻的、即對(duì)應(yīng)于MTJ存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電平的存儲(chǔ)單元電流Icell流過包括讀出位線RBL及隧道磁阻元件TMR的電流路徑。例如，通過將該存儲(chǔ)單元電流Icell與規(guī)定的基準(zhǔn)電流比較，能從MTJ存儲(chǔ)單元讀出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
這樣由于隧道磁阻元件TMR根據(jù)施加的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)，按照能改寫的磁化方向改變其電阻，所以通過分別與隧道磁阻元件TMR的電阻Rmax/Rmin、以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電平(“1”/“0”)相對(duì)應(yīng)，能進(jìn)行非易失的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這樣，在MRAM裝置中，利用隧道磁阻元件TMR中的對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電平的不同的耦合電阻的差(ΔR＝Rmax-Rmin)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
一般說來，與進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的正規(guī)的MTJ存儲(chǔ)單元不同，設(shè)有生成與存儲(chǔ)單元電流Icell進(jìn)行比較的基準(zhǔn)電流用的基準(zhǔn)單元。由基準(zhǔn)單元生成的基準(zhǔn)電流需要這樣設(shè)計(jì)，即該基準(zhǔn)電流為分別對(duì)應(yīng)于MTJ存儲(chǔ)單元的兩種電阻Rmax及Rmin的兩種存儲(chǔ)單元電流Icell的中間值?；旧习ㄅc正規(guī)的MTJ存儲(chǔ)單元同樣的隧道磁阻元件TMR，設(shè)計(jì)這些基準(zhǔn)單元。
流過隧道磁阻元件TMR的電流受作為隧道膜用的絕緣膜的厚度大小的影響。因此，如果在正規(guī)的MTJ存儲(chǔ)單元及基準(zhǔn)單元之間實(shí)際隧道膜厚度產(chǎn)生差異，則基準(zhǔn)電流就不能設(shè)計(jì)成所希望的電平。根據(jù)該理由，難以將用基準(zhǔn)單元生成的基準(zhǔn)電流的電平準(zhǔn)確地設(shè)定成能檢測(cè)上述的微小電流差的電平，由于基準(zhǔn)電流的離散，數(shù)據(jù)讀出精度有可能下降。
特別是在一般的MTJ存儲(chǔ)單元中，根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電平產(chǎn)生的電阻差ΔR不會(huì)那么大。具有代表性的是電阻Rmin限于Rmax的百分之?dāng)?shù)十左右。因此，對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電平的存儲(chǔ)單元電流Icell的變化也不那么大，只限于微安(μA10-6A)數(shù)量級(jí)大小。因此，有必要使正規(guī)的MTJ存儲(chǔ)單元及基準(zhǔn)單元的隧道膜厚度的制造工序高精度化。
可是，如果使制造工藝中的隧道膜厚度的精度嚴(yán)格化，則有可能由于產(chǎn)品的合格率下降等引起制造成本的上升。從這樣的背景出發(fā)，在MRAM裝置中，要求不導(dǎo)致制造工序的嚴(yán)格化、而能高精度地進(jìn)行基于MTJ存儲(chǔ)單元中的上述的電阻差ΔR的數(shù)據(jù)讀出的結(jié)構(gòu)。
為了解決這樣的問題，美國(guó)專利第6,317,376B1號(hào)中公開了一種不用基準(zhǔn)單元、而只通過對(duì)選擇存儲(chǔ)單元的存取，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出的所謂“自基準(zhǔn)方式”的數(shù)據(jù)讀出的MRAM裝置的結(jié)構(gòu)。
在該美國(guó)專利中公開的現(xiàn)有的自基準(zhǔn)讀出中，一次數(shù)據(jù)讀出工作由以下過程構(gòu)成(1)從選擇存儲(chǔ)單元讀出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，(2)讀出對(duì)該選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行了“0”數(shù)據(jù)的強(qiáng)制寫入后的數(shù)據(jù)，(3)讀出對(duì)該選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行了“1”數(shù)據(jù)的強(qiáng)制寫入后的數(shù)據(jù)，(4)根據(jù)上述(1)~(3)的讀出結(jié)果生成讀出數(shù)據(jù)，以及(5)將讀出數(shù)據(jù)再寫入該選擇存儲(chǔ)單元(恢復(fù))。如果采用這樣的數(shù)據(jù)讀出工作，則由于只時(shí)選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行存取，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出，所以不會(huì)受基準(zhǔn)單元的制造離散的影響，能進(jìn)行高精度的數(shù)據(jù)讀出。
可是，在現(xiàn)有的自基準(zhǔn)讀出中，在一次數(shù)據(jù)讀出工作中，由于需要反復(fù)進(jìn)行強(qiáng)制的數(shù)據(jù)寫入及數(shù)據(jù)讀出、以及伴隨破壞選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而需要再寫入，所以存在妨礙數(shù)據(jù)讀出工作的高速化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于自基準(zhǔn)方式的進(jìn)行高速及高精度的數(shù)據(jù)讀出的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)。
摘要地說本發(fā)明是一種薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，備有多個(gè)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)線、電流供給電路、偏磁場(chǎng)施加單元、以及數(shù)據(jù)讀出電路。各個(gè)存儲(chǔ)單元使對(duì)應(yīng)于磁性寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方向沿著易磁化軸磁化，有對(duì)應(yīng)于磁化方向的電阻。數(shù)據(jù)線在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，通過多個(gè)存儲(chǔ)單元中的被選擇為數(shù)據(jù)讀出對(duì)象的選擇存儲(chǔ)單元，與固定電壓進(jìn)行電氣耦合。電流供給電路至少在數(shù)據(jù)讀出時(shí)將數(shù)據(jù)線與第一規(guī)定電壓耦合。偏磁場(chǎng)施加單元對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加沿著難磁化軸的偏磁場(chǎng)。數(shù)據(jù)讀出電路在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，根據(jù)對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)前后的數(shù)據(jù)線上的各電壓，生成對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)讀出電路包括設(shè)置在第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)線之間，將偏磁場(chǎng)的施加前后數(shù)據(jù)線的電壓變化傳遞給第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)用的耦合電容；數(shù)據(jù)讀出時(shí)，在施加偏磁場(chǎng)之前將第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的電壓設(shè)定為與第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)相同的電平用的電壓傳遞單元；保持第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的電壓用的電壓保持單元；放大第一及第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的電壓差的第一電壓放大器；以及數(shù)據(jù)讀出時(shí)，根據(jù)偏磁場(chǎng)施加后的第一電壓放大器的輸出，生成讀出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)生成電路。
電壓傳遞單元最好有設(shè)置在與第一規(guī)定電壓獨(dú)立的第二規(guī)定電壓和第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)之間的第一開關(guān)；以及設(shè)置在第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)和第一電壓放大器的輸出結(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)，數(shù)據(jù)讀出時(shí)，各個(gè)第一及第二開關(guān)在對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)之前導(dǎo)通，在施加偏磁場(chǎng)之后阻斷。
因此，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是通過施加沿難磁化軸方向的偏磁場(chǎng)，使選擇存儲(chǔ)單元的電阻按照對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的極性變化(增加或減少)，利用這樣的變化，只對(duì)選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行存取，而不伴隨強(qiáng)制的數(shù)據(jù)寫入及數(shù)據(jù)讀出、以及對(duì)選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的再寫入，能高速地進(jìn)行自基準(zhǔn)方式的數(shù)據(jù)讀出。
另外，使數(shù)據(jù)線的預(yù)充電電壓(第一規(guī)定電壓)和施加偏磁場(chǎng)之前的平衡狀態(tài)下的第一及第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的預(yù)充電電壓(第二規(guī)定電壓)互相獨(dú)立，能分別對(duì)其進(jìn)行最佳設(shè)定。因此，能將數(shù)據(jù)線的預(yù)充電電壓設(shè)定成考慮了存儲(chǔ)單元的MR特性的最佳電平，另一方面，能與其獨(dú)立地將第一及第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的預(yù)充電電壓設(shè)定成能確保讀出放大器的工作容限的電平。
從另一方面來說，本發(fā)明是一種薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，備有多個(gè)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)線、電流供給電路、偏磁場(chǎng)施加單元、以及數(shù)據(jù)讀出電路。各個(gè)存儲(chǔ)單元使對(duì)應(yīng)于磁性寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方向沿著易磁化軸磁化，有對(duì)應(yīng)于磁化方向的電阻。數(shù)據(jù)線在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，通過多個(gè)存儲(chǔ)單元中的被選擇為數(shù)據(jù)讀出對(duì)象的選擇存儲(chǔ)單元，與固定電壓進(jìn)行電氣耦合。電流供給電路至少在數(shù)據(jù)讀出時(shí)將數(shù)據(jù)線與規(guī)定電壓耦合。偏磁場(chǎng)施加單元對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加沿著難磁化軸的偏磁場(chǎng)，同時(shí)數(shù)據(jù)寫入時(shí)對(duì)成為數(shù)據(jù)寫入對(duì)象的存儲(chǔ)單元施加沿著難磁化軸的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)。偏磁場(chǎng)施加單元包括分別設(shè)置在多個(gè)存儲(chǔ)單元的每個(gè)規(guī)定區(qū)中，有選擇地接收對(duì)各個(gè)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元施加沿難磁化軸方向的磁場(chǎng)用的電流的供給的多條電流布線；分別對(duì)應(yīng)于多條電流布線設(shè)置，在第一及第二電壓之間與多條電流布線中的對(duì)應(yīng)的一條電流布線串聯(lián)連接的多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管；以及分別對(duì)應(yīng)于多條電流布線設(shè)置、分別控制對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)晶體管的通·斷用的多個(gè)電流布線驅(qū)動(dòng)控制單元。各電流布線驅(qū)動(dòng)控制單元有根據(jù)表示對(duì)應(yīng)的電流布線是否對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的地址信息，控制驅(qū)動(dòng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電流用的控制電路，控制電路使驅(qū)動(dòng)電流在數(shù)據(jù)讀出時(shí)比數(shù)據(jù)寫入時(shí)變化得緩慢。數(shù)據(jù)讀出電路在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，根據(jù)對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)的前后各數(shù)據(jù)線的電壓，生成對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀出數(shù)據(jù)。
這樣的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置通過施加沿難磁化軸方向的偏磁場(chǎng)，使選擇存儲(chǔ)單元的電阻按照對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的極性變化(增加或減少)，利用這樣的變化，只對(duì)選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行存取，而不伴隨強(qiáng)制的數(shù)據(jù)寫入及數(shù)據(jù)讀出、以及對(duì)選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的再寫入，能高速地進(jìn)行自基準(zhǔn)方式的數(shù)據(jù)讀出。另外，由于能使發(fā)生偏磁場(chǎng)用的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)寫入時(shí)發(fā)生規(guī)定的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)共用，所以能簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。特別是由于緩慢地發(fā)生數(shù)據(jù)讀出時(shí)的偏磁場(chǎng)，所以能避免數(shù)據(jù)線的電壓急劇地變化，能進(jìn)行降低了噪聲的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)讀出。
從另一方面來說，本發(fā)明是一種薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，備有多個(gè)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)線、電流供給電路、磁場(chǎng)施加單元、以及數(shù)據(jù)讀出電路。各個(gè)存儲(chǔ)單元使對(duì)應(yīng)于磁性寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方向沿著易磁化軸磁化，有對(duì)應(yīng)于磁化方向的電阻。數(shù)據(jù)線在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，通過多個(gè)存儲(chǔ)單元中的被選擇為數(shù)據(jù)讀出對(duì)象的選擇存儲(chǔ)單元，與固定電壓進(jìn)行電氣耦合。電流供給電路至少在數(shù)據(jù)讀出時(shí)將數(shù)據(jù)線與規(guī)定電壓耦合。磁場(chǎng)施加單元接收第一電源電壓，數(shù)據(jù)寫入時(shí)及數(shù)據(jù)讀出時(shí)對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加沿著難磁化軸的規(guī)定磁場(chǎng)。數(shù)據(jù)讀出電路接收第二電源電壓及固定電壓，生成對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀出數(shù)據(jù)。第一電源電壓和固定電壓的差比第二電源電壓和固定電壓的差大。
這樣的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置通過施加沿難磁化軸方向的偏磁場(chǎng)，使選擇存儲(chǔ)單元的電阻按照對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的極性變化(增加或減少)，利用這樣的變化，只對(duì)選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行存取，而不伴隨強(qiáng)制的數(shù)據(jù)寫入及數(shù)據(jù)讀出、以及對(duì)選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的再寫入，能高速地進(jìn)行自基準(zhǔn)方式的數(shù)據(jù)讀出。另外，由于能使發(fā)生偏磁場(chǎng)用的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)寫入時(shí)發(fā)生規(guī)定的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)共用，所以能簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。特別是由于能用足夠大的電位差驅(qū)動(dòng)電流布線，所以能充分地供給發(fā)生偏磁場(chǎng)及數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)的電流。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的MRAM裝置的總體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略框圖。
圖2是說明本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)讀出工作的原理用的示意圖。
圖3是說明圖2所示的各狀態(tài)下的隧道磁阻元件的磁化方向的示意圖。
圖4是表示對(duì)存儲(chǔ)器陣列10進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出工作及數(shù)據(jù)寫入工作用的電路組的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是表示圖4所示的數(shù)據(jù)讀出電路的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是說明本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)讀出工作的工作波形圖。
圖7是表示實(shí)施例1的變形例的數(shù)據(jù)讀出電路的主要部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8是表示控制對(duì)寫入數(shù)位線WDL的電流供給的電路組的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9是表示控制對(duì)寫入數(shù)位線WDL的電流供給的電路組的實(shí)施例2的變形例1的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖10是表示控制對(duì)寫入數(shù)位線WDL的電流供給的電路組的實(shí)施例2的變形例2的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖11是表示MTJ存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12是說明對(duì)MTJ存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)寫入工作的示意圖。
圖13是表示數(shù)據(jù)寫入時(shí)的數(shù)據(jù)寫入電流和隧道磁阻元件的磁化方向的關(guān)系的示意圖。
圖14是說明從MTJ存儲(chǔ)單元讀出數(shù)據(jù)的示意圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1參照?qǐng)D1，本發(fā)明的實(shí)施例的MRAM裝置1響應(yīng)來自外部的控制信號(hào)CMD及地址信號(hào)ADD，進(jìn)行隨機(jī)存取，對(duì)被選擇為數(shù)據(jù)讀出或數(shù)據(jù)寫入的對(duì)象的存儲(chǔ)單元(以下也稱為“選擇存儲(chǔ)單元”)進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)DIN的寫入或輸出數(shù)據(jù)DOUT的讀出。
MRAM裝置1備有響應(yīng)控制信號(hào)CMD，控制MRAM裝置1的總體工作的控制電路5；以及包括呈行列狀配置的MTJ存儲(chǔ)單元MC的存儲(chǔ)器陣列10。各MTJ存儲(chǔ)單元MC的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)原理與用圖11至圖14說明的相同。
在存儲(chǔ)器陣列10中，分別對(duì)應(yīng)于MTJ存儲(chǔ)單元的行，配置字線WL及寫入位線WDL，分別對(duì)應(yīng)于MTJ存儲(chǔ)單元的列，配置位線BL及源極線SL。在圖1中，示出了具有代表性的一個(gè)MTJ存儲(chǔ)單元MC、以及與其對(duì)應(yīng)的字線WL、寫入位線WDL、位線BL及源極線SL的配置情況。
MRAM裝置1還備有進(jìn)行對(duì)應(yīng)于由地址信號(hào)ADD表示的行地址RA的行選擇用的行選擇電路20、21；根據(jù)由地址信號(hào)ADD表示的列地址CA，進(jìn)行存儲(chǔ)器陣列10的列選擇用的列譯碼器25；以及讀出/寫入控制電路30、35。
讀出/寫入控制電路30、35是對(duì)存儲(chǔ)器陣列10中配置的MTJ存儲(chǔ)單元MC進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出工作及數(shù)據(jù)寫入工作用的電路組的總括的表記。
另外，以下將信號(hào)、信號(hào)線及數(shù)據(jù)等的雙值高壓狀態(tài)(例如，電源電壓Vcc1、Vcc2)及低壓狀態(tài)(例如，接地電壓GND)也分別稱為“高電平”及“低電平”。
從以下的說明中可知，在本申請(qǐng)的發(fā)明中，通過對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)，使自基準(zhǔn)方式的數(shù)據(jù)讀出高速化。首先，說明本發(fā)明的數(shù)據(jù)讀出的原理。
圖2是表示對(duì)MTJ存儲(chǔ)單元施加磁場(chǎng)用的電流及MTJ存儲(chǔ)單元的電阻的關(guān)系(磁滯特性)的示意圖。
參照?qǐng)D2，橫軸表示流過位線的位線電流I(BL)，縱軸表示MTJ存儲(chǔ)單元的電阻Rcell。在圖11所示的自由磁化層VL中，由位線電流I(BL)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向沿著易磁化軸方向(EA)。另一方面，在自由磁化層VL中，由流過寫入數(shù)位線WDL的數(shù)位線電流I(WDL)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向沿著難磁化軸方向(HA)。
因此，如果位線電流I(BL)超過使自由磁化層VL的磁化方向反轉(zhuǎn)用的閾值，則自由磁化層VL的磁化方向反轉(zhuǎn)，存儲(chǔ)單元電阻Rcell變化。在圖2中，在正向的位線電流I(BL)超過閾值的情況下，存儲(chǔ)單元電阻Rcell達(dá)到最大值Rmax，在負(fù)向的位線電流I(BL)超過閾值的情況下，存儲(chǔ)單元電阻Rcell達(dá)到最小值Rmin。這樣的位線電流I(BL)的閾值隨著流過寫入數(shù)位線WDL的電流I(WDL)的不同而不同。
首先，在流過寫入數(shù)位線WDL的數(shù)位線電流I(WDL)＝0的情況下的存儲(chǔ)單元的電阻Rcell的磁滯特性在圖2中用虛線表示。假設(shè)這時(shí)的位線電流I(BL)的正向及負(fù)向的閾值分別為It0及-It0。
與此不同，在電流流過寫入數(shù)位線WDL的情況下，位線電流I(BL)的閾值下降。在圖2中，數(shù)位線電流I(WDL)＝Ip的情況下的存儲(chǔ)單元的電阻Rcell的磁滯特性用實(shí)線表示。由于由數(shù)位線電流I(WDL)產(chǎn)生的難磁化軸方向的磁場(chǎng)的影響，位線電流I(BL)的正向及負(fù)向的閾值分別變?yōu)镮t1(It1＜It0)及-It1(-It1＞-It0)。該磁滯特性表示數(shù)據(jù)寫入工作時(shí)的存儲(chǔ)單元電阻Rcell的變化。因此，數(shù)據(jù)寫入工作時(shí)的位線電流I(BL)、即數(shù)據(jù)寫入電流+Iw及-Iw被設(shè)定在It1＜+Iw＜It0及-It0＜-Iw＜-It1的范圍內(nèi)。
另一方面，數(shù)據(jù)讀出工作時(shí)的位線電流I(BL)、即數(shù)據(jù)讀出電流Is由于作為將選擇存儲(chǔ)單元或寄生電容等作為RC負(fù)載連接的數(shù)據(jù)線DIO的充電電流流過，所以與數(shù)據(jù)寫入時(shí)的位線電流I(BL)、即與數(shù)據(jù)寫入電流±Iw相比較，一般小2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，在圖2中數(shù)據(jù)讀出電流Is≈0。
在數(shù)據(jù)讀出前的狀態(tài)下，設(shè)定隧道磁阻元件TMR中的自由磁化層的磁化方向，以便呈圖2中的(a)或(b)的狀態(tài)、即選擇存儲(chǔ)單元有電阻Rmin或Rmax兩者中的某一者。
圖3是說明圖2所示的各狀態(tài)的隧道磁阻元件的磁化方向的示意圖。
圖3中的(a)表示圖2中的(a)的狀態(tài)下的磁化方向。在該狀態(tài)下，自由磁化層VL的磁化方向和固定磁化層FL的磁化方向平行，所以存儲(chǔ)單元電阻Rcell被設(shè)定為最小值Rmin。
圖3中的(c)表示圖2中的(c)的狀態(tài)下的磁化方向。在該狀態(tài)下，自由磁化層VL的磁化方向和固定磁化層FL的磁化方向反平行(方向相反)，所以存儲(chǔ)單元電阻Rcell被設(shè)定為最大值Rmax。
從該狀態(tài)開始，如果使規(guī)定電流(例如數(shù)據(jù)寫入電流Ip)流過寫入數(shù)位線WDL，則自由磁化層VL的磁化方向旋轉(zhuǎn)不致達(dá)到反轉(zhuǎn)狀態(tài)的某一程度，隧道磁阻元件TMR的電阻Rcell變化。
例如，如圖3中的(b)所示，從圖3中的(a)的磁化狀態(tài)開始，在施加了由數(shù)位線電流I(WDL)產(chǎn)生的難磁化軸(HA)方向的規(guī)定偏磁場(chǎng)的情況下，自由磁化層VL的磁化方向稍微旋轉(zhuǎn)一些，與固定磁化層FL的磁化方向構(gòu)成規(guī)定的角度。因此，在對(duì)應(yīng)于圖3中的(b)的磁化狀態(tài)下，存儲(chǔ)單元電阻Rcell從最小值Rmin上升到Rm0。
同樣，從圖3中的(c)的磁化狀態(tài)開始，在再施加了同樣的規(guī)定偏磁場(chǎng)的情況下，自由磁化層VL的磁化方向稍微旋轉(zhuǎn)一些，與固定磁化層FL的磁化方向構(gòu)成規(guī)定的角度。因此，在對(duì)應(yīng)于圖3中的(d)的磁化狀態(tài)下，存儲(chǔ)單元電阻Rcell從最大值Rmax下降到Rml。
這樣，通過施加難磁化軸(HA)方向的偏磁場(chǎng)，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于最大值Rmax的數(shù)據(jù)的MTJ存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元電阻Rcell下降，另一方面，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于最小值Rmin的數(shù)據(jù)的MTJ存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元電阻Rcell上升。
這樣，如果對(duì)寫入了某存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的MTJ存儲(chǔ)單元施加難磁化軸方向的偏磁場(chǎng)，則能在存儲(chǔ)單元電阻Rcell中發(fā)生對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的極性的電阻的變化。即，響應(yīng)偏磁場(chǎng)的施加而產(chǎn)生的存儲(chǔ)單元電阻Rcell的變化隨著存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電平的不同而有不同的極性。在本實(shí)施例中，利用這樣的MTJ存儲(chǔ)單元的磁化特性，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出。
其次，說明對(duì)存儲(chǔ)器陣列10進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出工作及數(shù)據(jù)寫入工作用的電路組的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D4，在存儲(chǔ)器陣列10中，呈行列狀配置MTJ存儲(chǔ)單元MC。已經(jīng)說明過，分別對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)單元行，配置字線WL及寫入數(shù)位線WDL，分別對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)單元列，配置位線BL及源極線SL。各個(gè)MTJ存儲(chǔ)單元MC具有與用圖11說明過的同樣的結(jié)構(gòu)，包括在對(duì)應(yīng)的位線BL及源極線SL之間串聯(lián)連接的隧道磁阻元件TMR及存取晶體管ATR。
已經(jīng)說明過，隧道磁阻元件TMR有對(duì)應(yīng)于磁化方向的電阻。即，在數(shù)據(jù)讀出前，在各個(gè)MTJ存儲(chǔ)單元中，隧道磁阻元件TMR為了存儲(chǔ)高電平(“1”)及低電平(“0”)中的某一數(shù)據(jù)，沿著規(guī)定的方向被磁化，其電阻被設(shè)定為Rmax及Rmin兩者中的某一者。
各源極線SL與固定電壓Vss(具有代表性的為接地電壓GND)耦合。因此，各存取晶體管ATR的源極電壓被固定為Vss。其結(jié)果，在對(duì)應(yīng)的字線wL被激活成高電平的選擇行中，隧道磁阻元件TMR在被下拉成固定電壓Vss(接地電壓GND)的狀態(tài)下，與位線BL連接。
其次，說明進(jìn)行存儲(chǔ)器陣列10中的行選擇用的行選擇電路20及21的電路結(jié)構(gòu)。
行選擇電路20及21有配置在每一存儲(chǔ)單元行中的字線驅(qū)動(dòng)器80及寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85。雖然圖中未示出，但各字線驅(qū)動(dòng)器80接收電源電壓Vcc2及固定電壓Vss的供給，各寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85接收電源電壓Vcc1及固定電壓Vss的供給。另外，電源電壓Vcc1比電源電壓Vcc2高，即，|(Vcc1-Vss)|＞|(Vcc2-Vss)|。
各字線驅(qū)動(dòng)器80設(shè)置在各字線WL的一端側(cè)，根據(jù)對(duì)應(yīng)于表示存儲(chǔ)單元行的譯碼結(jié)果的行譯碼信號(hào)Rd(1)~Rd(4)、...中的一個(gè)信號(hào)，控制對(duì)應(yīng)的字線WL的激活。具體地說，字線WL被字線驅(qū)動(dòng)器80激活時(shí)與電源電壓Vcc2(高電平)連接，非激活時(shí)與固定電壓Vss連接。
各寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85設(shè)置在各寫入數(shù)位線WDL的一端側(cè)，根據(jù)對(duì)應(yīng)于表示存儲(chǔ)單元行的譯碼結(jié)果的行譯碼信號(hào)Rd(1)~Rd(4)、…中的一個(gè)信號(hào)，控制對(duì)應(yīng)的寫入數(shù)位線WDL的激活。具體地說，寫入數(shù)位線WDL被寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85激活時(shí)與電源電壓Vcc1(高電平)連接，非激活時(shí)與固定電壓Vss連接。另外，以下，總稱行譯碼信號(hào)Rd(1)~Rd(4)、…，也簡(jiǎn)單地稱為行譯碼信號(hào)Rd。
行譯碼信號(hào)Rd由圖中未示出的譯碼電路獲得，在選擇了對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元行的情況下，被設(shè)定為高電平(電源電壓Vcc2)，在除此以外的情況下，行譯碼信號(hào)Rd被設(shè)定為低電平(固定電壓Vss)。至少在一次數(shù)據(jù)讀出工作及一次數(shù)據(jù)寫入工作內(nèi)，由圖中未示出的鎖存電路保持各存儲(chǔ)單元行的行譯碼信號(hào)Rd。
另外，對(duì)應(yīng)于各存儲(chǔ)單元行，在包括數(shù)據(jù)寫入時(shí)的數(shù)據(jù)讀出時(shí)以外的情況下，配置將字線WL的另一端側(cè)與固定電壓Vss耦合用的晶體管開關(guān)90。晶體管開關(guān)90在柵極接收數(shù)據(jù)讀出時(shí)被激活(高電平)的控制信號(hào)RE的反轉(zhuǎn)信號(hào)/RE，被電氣性地耦合在字線WL和固定電壓Vss之間。在圖4所示的結(jié)構(gòu)例中，晶體管開關(guān)90由N溝道MOS(MetalOxide Semiconductor)晶體管構(gòu)成。另外，在本說明書中，MOS晶體管是以場(chǎng)效應(yīng)型晶體管為代表的晶體管。
另外，寫入數(shù)位線WDL的另一端側(cè)與固定電壓Vss連接。因此，數(shù)據(jù)寫入時(shí)，數(shù)據(jù)寫入電流Ip從寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85朝向固定電壓Vss的方向流過被激活的寫入數(shù)位線WDL。
另一方面，數(shù)據(jù)讀出時(shí)，各字線WL被晶體管開關(guān)90從固定電壓Vss切斷。另外，字線驅(qū)動(dòng)器80根據(jù)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元行的行譯碼信號(hào)Rd，將對(duì)應(yīng)的字線WL激活。對(duì)此進(jìn)行響應(yīng)，對(duì)應(yīng)于選擇行的存取晶體管ATR導(dǎo)通，隧道磁阻元件TMR電氣性地耦合在位線BL及源極線SL之間。這樣一來，進(jìn)行存儲(chǔ)器陣列10中的行選擇工作。
對(duì)應(yīng)于各存儲(chǔ)單元行的字線WL及寫入數(shù)位線WDL同樣地設(shè)置同樣的結(jié)構(gòu)。另外，如圖4所示，字線驅(qū)動(dòng)器80及寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85呈鋸齒狀地配置在每一存儲(chǔ)單元行中。即，字線驅(qū)動(dòng)器80及寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85在每一行中，交替地配置在字線WL及寫入數(shù)位線WDL的一端側(cè)、以及字線WL及寫入數(shù)位線WDL的另一端側(cè)。因此，能用較小的面積有效地配置行選擇電路20、21。
讀出/寫入控制電路30還包括寫入驅(qū)動(dòng)控制電路180。寫入驅(qū)動(dòng)控制電路180響應(yīng)來自控制電路5的工作指示而工作。寫入驅(qū)動(dòng)控制電路180工作時(shí)，根據(jù)通過數(shù)據(jù)輸入端子4b及輸入緩沖器195傳遞的輸入數(shù)據(jù)DIN、以及來自列譯碼器25的列選擇結(jié)果，對(duì)每一存儲(chǔ)單元列設(shè)定寫入控制信號(hào)WDTa、WDTb。
讀出/寫入控制電路30還包括配置在每一存儲(chǔ)單元列中的寫入驅(qū)動(dòng)器WDVb。同樣，讀出/寫入控制電路35包括設(shè)置在每一存儲(chǔ)單元列中的寫入驅(qū)動(dòng)器WDVa。在各存儲(chǔ)單元列中，寫入驅(qū)動(dòng)器WDVa根據(jù)對(duì)應(yīng)的寫入控制信號(hào)WDTa，用電源電壓Vcc1及固定電壓Vss中的某一者驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的位線BL的一端側(cè)。同樣，寫入驅(qū)動(dòng)器WDVb根據(jù)對(duì)應(yīng)的寫入控制信號(hào)WDTb，用電源電壓Vcc1及固定電壓Vss中的某一者驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的位線BL的另一端側(cè)。
數(shù)據(jù)寫入時(shí)，對(duì)應(yīng)于選擇列的寫入控制信號(hào)WDTa及WDTb根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DIN的電平，分別被設(shè)定為高電平及低電平中的一者。例如，寫入高電平(“1”)的數(shù)據(jù)時(shí)，由于數(shù)據(jù)寫入電流+Iw從寫入驅(qū)動(dòng)器WDVa朝向WDVb方向流，所以寫入控制信號(hào)WDTa被設(shè)定為高電平，WDTb被設(shè)定為低電平。反之，寫入低電平(“0”)的數(shù)據(jù)時(shí)，由于數(shù)據(jù)寫入電流-Iw從寫入驅(qū)動(dòng)器WDVb朝向WDVa方向流，所以寫入控制信號(hào)WDTb被設(shè)定為高電平，WDTa被設(shè)定為低電平。以下，總稱不同方向的數(shù)據(jù)寫入電流+Iw及-Iw，也表記為±Iw。
在非選擇列中，各個(gè)寫入控制信號(hào)WDTa及WDTb被設(shè)定為低電平。另外，在數(shù)據(jù)寫入工作以外的情況下，寫入驅(qū)動(dòng)器WDVa、WDVb都將對(duì)應(yīng)的位線BL與電源電壓Vcc1及固定電壓Vss斷開。
在數(shù)據(jù)寫入電流Ip及±Iw分別流過對(duì)應(yīng)的寫入數(shù)位線WDL及位線BL兩者的隧道磁阻元件TMR中，磁性地寫入對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)寫入電流±Iw的方向的寫入數(shù)據(jù)。對(duì)應(yīng)于各存儲(chǔ)單元列的位線BL同樣地設(shè)置同樣的結(jié)構(gòu)。
其次，說明從存儲(chǔ)器陣列10進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出工作。
讀出/寫入控制電路30還包括傳遞對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的電阻的電壓用的數(shù)據(jù)線DIO；以及設(shè)置在數(shù)據(jù)線DIO及各位線BL之間的讀出選通RCSG。表示對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元列的選擇狀態(tài)的讀出列選擇線RCSL耦合在讀出選通RCSG上。各讀出列選擇線RCSL在選擇了對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元列的情況下被激活到高電平。對(duì)應(yīng)于各存儲(chǔ)單元列設(shè)置同樣的結(jié)構(gòu)。即，由存儲(chǔ)器陣列10中的位線BL共有數(shù)據(jù)線DIO。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)讀出時(shí)，選擇存儲(chǔ)單元通過選擇列的位線BL及對(duì)應(yīng)的讀出選通RCSG，電氣性地與數(shù)據(jù)線DIO耦合。
讀出/寫入控制電路30還包括數(shù)據(jù)讀出電路100、以及電流供給晶體管105。
數(shù)據(jù)讀出電路100包括耦合電容器110、讀出放大器(電壓放大器)120、電壓保持電容器130、反饋開關(guān)140、晶體管開關(guān)145、讀出放大器(電壓放大器)146、以及鎖存電路148。
耦合電容器110連接在讀出輸入結(jié)點(diǎn)(相當(dāng)于讀出放大器120的一個(gè)輸入結(jié)點(diǎn))和數(shù)據(jù)線DIO之間。電壓保持電容器130為了保持讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2(相當(dāng)于讀出放大器120的另一個(gè)輸入結(jié)點(diǎn))的電壓電平，連接在讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2和固定電壓Vss之間。讀出放大器120放大讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1及N2的電壓，輸出給結(jié)點(diǎn)N3(相當(dāng)于讀出放大器120的輸入結(jié)點(diǎn))。晶體管開關(guān)145設(shè)置在數(shù)據(jù)線DIO和讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1之間。反饋開關(guān)140及晶體管開關(guān)145響應(yīng)控制信號(hào)/RS，數(shù)據(jù)讀出工作時(shí)，偏磁場(chǎng)施加前導(dǎo)通，偏磁場(chǎng)施加后截止。
讀出放大器146將預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vcp和結(jié)點(diǎn)N3的電壓差放大后輸出。鎖存電路148在數(shù)據(jù)讀出工作時(shí)在偏磁場(chǎng)施加后的規(guī)定時(shí)刻，將讀出放大器146的輸出鎖存起來，作為讀出數(shù)據(jù)RDT輸出。從鎖存電路148讀出的讀出數(shù)據(jù)RDT作為通過輸出緩沖器190來自數(shù)據(jù)輸出端子4a的輸出數(shù)據(jù)DOUT輸出。這樣，由于利用多級(jí)的讀出放大器120、146，放大讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1及N2之間的電壓差，所以能確保充分的工作容限。另外，由于通過調(diào)整被輸入第二級(jí)的讀出放大器146的基準(zhǔn)電壓Vcp的電平，能變更靈敏度，所以能修正由制造時(shí)的元件特性離散引起的靈敏度的變化。
電流供給晶體管105由P溝道MOS晶體管構(gòu)成，用柵極接收數(shù)據(jù)寫入時(shí)被激活(高電平)的作為控制信號(hào)/WE的反轉(zhuǎn)信號(hào)的控制信號(hào)WE。即，電流供給晶體管105在數(shù)據(jù)寫入工作以外時(shí)被導(dǎo)通。
因此，數(shù)據(jù)讀出工作前，由于電流供給晶體管105導(dǎo)通，所以數(shù)據(jù)線DIO與預(yù)充電電壓Vpc耦合。在該階段，由于各存儲(chǔ)單元列中的讀出選通RCSG導(dǎo)通，數(shù)據(jù)線DIO與位線BL及存儲(chǔ)單元MC斷開，所以被充電到預(yù)充電電壓Vpc。
如果數(shù)據(jù)讀出工作開始，則選擇行的字線WL及選擇列的讀出列選擇線RCSL被激活到高電平，數(shù)據(jù)線DIO通過選擇存儲(chǔ)單元被下拉到固定電壓Vss(接地電壓GND)。數(shù)據(jù)讀出工作時(shí)，電流供給晶體管105也維持導(dǎo)通狀態(tài)，所以由預(yù)充電電壓Vpc供給通過選擇存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)讀出電路Is。其結(jié)果，在數(shù)據(jù)線DIO上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的電阻的電壓。
一次數(shù)據(jù)讀出工作由不對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)的前半期間、以及對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)的后半期間構(gòu)成。在該后半期間內(nèi)，選擇行的寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85與數(shù)據(jù)寫入時(shí)同樣地工作，將對(duì)應(yīng)的寫入數(shù)位線WDL激活。即，由供給選擇行的寫入數(shù)位線WDL的電流發(fā)生偏磁場(chǎng)。通過這樣構(gòu)成，數(shù)據(jù)讀出時(shí)不需要新配置發(fā)生偏磁場(chǎng)用的電路，所以能簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。
偏磁場(chǎng)施加前，即在對(duì)應(yīng)于選擇行的寫入數(shù)位線WDL中沒有電流流過的狀態(tài)下(I(WDL)＝0)，數(shù)據(jù)線DIO穩(wěn)定在對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電壓。
其次，偏磁場(chǎng)施加后，即在對(duì)應(yīng)于選擇行的寫入數(shù)位線WDL中流過偏流的狀態(tài)下(I(WDL)＝Ip)，沿著難磁化軸方向的規(guī)定的偏磁場(chǎng)作用于選擇存儲(chǔ)單元上。已經(jīng)說明過，通過作用這樣的偏磁場(chǎng)，選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元電阻Rcell與偏磁場(chǎng)施加前比較，按照與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電平對(duì)應(yīng)的極性而變化。因此，數(shù)據(jù)線DIO的電壓比偏磁場(chǎng)施加前上升或下降。
具體地說，在選擇存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)著對(duì)應(yīng)于電阻Rmin的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如“0”)的情況下，數(shù)據(jù)線電壓在偏磁場(chǎng)施加后比偏磁場(chǎng)施加前高。這是因?yàn)?，由于由?shù)位線電流I(WDL)產(chǎn)生的偏磁場(chǎng)的作用，存儲(chǔ)單元電阻Rcell增大，與此相對(duì)應(yīng)，流過隧道磁阻元件TMR的電流減少。與此不同，在選擇存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)著對(duì)應(yīng)于電阻Rmax的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如“1”)的情況下，數(shù)據(jù)線電壓在偏磁場(chǎng)施加后比偏磁場(chǎng)施加前低。這是因?yàn)椋捎谟蓴?shù)位線電流I(WDL)產(chǎn)生的偏磁場(chǎng)的作用，存儲(chǔ)單元電阻Rcell變小，與此相對(duì)應(yīng)，流過隧道磁阻元件TMR的電流增大。
其次，用圖5詳細(xì)說明數(shù)據(jù)讀出電路100的工作。
參照?qǐng)D5，讀出放大器120備有分別連接在電源電壓Vcc2和結(jié)點(diǎn)N3及N4之間的P溝道MOS晶體管122及124；以及分別連接在結(jié)點(diǎn)N3及N4和固定電壓Vss之間的N溝道MOS晶體管126及128。晶體管122及124的各柵極與結(jié)點(diǎn)N4連接，晶體管126的柵極與讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2連接，晶體管128的柵極與讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1連接。即，晶體管122~128作為將讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1、N2作為輸入結(jié)點(diǎn)、將結(jié)點(diǎn)N3作為輸出結(jié)點(diǎn)的“差動(dòng)放大器”工作。
耦合電容器110、電流供給晶體管105、電壓保持電容器130、反饋開關(guān)140及晶體管開關(guān)145的配置方法已用圖4說明過，詳細(xì)說明不再重復(fù)。
在數(shù)據(jù)讀出工作之前，電流供給晶體管105、反饋開關(guān)140及晶體管開關(guān)145分別導(dǎo)通，所以數(shù)據(jù)線DIO被預(yù)充電到預(yù)充電電壓Vpc，同時(shí)數(shù)據(jù)線DIO及讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1被短路，另外讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2及結(jié)點(diǎn)N3也被短路。
從該狀態(tài)開始數(shù)據(jù)讀出工作，數(shù)據(jù)線DIO通過選擇存儲(chǔ)單元被下拉到固定電壓Vss(接地電壓GND)。數(shù)據(jù)讀出工作時(shí)，由于電流供給晶體管105也維持導(dǎo)通狀態(tài)，所以該電流供給晶體管105不僅具有數(shù)據(jù)讀出前的數(shù)據(jù)線DIO的預(yù)充電功能，而且還一并具有數(shù)據(jù)讀出時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)線DIO的數(shù)據(jù)讀出電流供給功能。因此，數(shù)據(jù)線DIO的電壓對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的通過電流、即對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的電阻，比預(yù)充電電壓Vpc低。數(shù)據(jù)讀出時(shí)的數(shù)據(jù)線DIO的電壓由電流供給晶體管105的阻抗和選擇存儲(chǔ)單元的阻抗(電阻)之間的關(guān)系決定。
在從數(shù)據(jù)讀出開始到施加偏磁場(chǎng)為止的前半期間內(nèi)，控制信號(hào)/RS不被激活到高電平。因此，反饋開關(guān)140及晶體管開關(guān)145導(dǎo)通，所以數(shù)據(jù)線DIO及讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1、以及讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2及結(jié)點(diǎn)N3分別被短路。其結(jié)果，在數(shù)據(jù)讀出工作的前半期間(偏磁場(chǎng)施加前)，讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1及N2通過由讀出放大器120進(jìn)行的負(fù)反饋工作，設(shè)想呈短路狀態(tài)，設(shè)定為同一電壓電平。該狀態(tài)下的讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2的電壓在偏磁場(chǎng)施加后也由電壓保持電容器130保持。
嚴(yán)格地說，由于構(gòu)成讀出放大器120的電路元件的特性離散，雖然會(huì)發(fā)生讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1及N2不能被設(shè)定成同一電壓的情況，但由于讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2的電壓也包括這樣的離散，對(duì)應(yīng)于讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1的電壓，被設(shè)定成平衡狀態(tài)，所以變成一并進(jìn)行這樣的讀出放大器的偏移調(diào)整。
此后，在數(shù)據(jù)讀出工作的后半期間，即對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)后，控制信號(hào)/RS被激活到低電平。因此，數(shù)據(jù)線DIO及讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1、以及讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2及結(jié)點(diǎn)N3分別被斷開。在該狀態(tài)下，由于偏磁場(chǎng)對(duì)選擇存儲(chǔ)單元的作用，數(shù)據(jù)線DIO的電壓大小與選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)相關(guān)地比偏磁場(chǎng)施加前上升或下降。
數(shù)據(jù)線DIO中發(fā)生的電壓變化通過耦合電容器110進(jìn)行的電容耦合，被傳遞給讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1。因此讀出放大器120將偏磁場(chǎng)施加前達(dá)到了平衡狀態(tài)的讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2的電壓(由電壓保持電容器130保持)和偏磁場(chǎng)施加后的讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1的電壓的電壓差放大，能輸出給結(jié)點(diǎn)N3。即，結(jié)點(diǎn)N3的電壓隨著選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的不同而不同。
圖6是說明本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)讀出工作的工作波形圖。
參照?qǐng)D6，本發(fā)明的實(shí)施例的一次數(shù)據(jù)讀出工作例如能與時(shí)鐘信號(hào)CLK同步地進(jìn)行。
即，在作為時(shí)鐘信號(hào)CLK的激活邊的時(shí)刻t1，如果取入芯片選擇信號(hào)CS及讀出命令RC，則數(shù)據(jù)讀出工作開始。與此相伴隨，選擇行的字線WL被激活，同時(shí)數(shù)據(jù)讀出電流Is被供給選擇列的位線BL。在時(shí)刻t1~tr的前半期間(控制信號(hào)/RS的高電平期間)，不施加偏磁場(chǎng)，選擇列的位線、即數(shù)據(jù)線DIO的電壓達(dá)到對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的電阻(存儲(chǔ)數(shù)據(jù))的電平。這時(shí)的數(shù)據(jù)線電壓被傳遞給讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1及N2，在讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2上由電壓保持電容器130保持。
在時(shí)刻tr以后的后半期間(控制信號(hào)/RS的低電平期間)，在選擇行的字線WL及控制信號(hào)RE呈被激活(高電平)的狀態(tài)下，與數(shù)據(jù)寫入電流Ip同等的偏流慢慢流過選擇行的寫入數(shù)位線WDL。即，對(duì)選擇存儲(chǔ)單元慢慢地施加偏磁場(chǎng)。與此相對(duì)應(yīng)，選擇列的位線(數(shù)據(jù)線DIO)的電壓按照與選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的極性而變化(上升或下降)。另外，在后面的實(shí)施例2中將詳細(xì)說明供給生成偏磁場(chǎng)用的偏流的結(jié)構(gòu)。
由偏磁場(chǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)線電壓的變化由耦合電容器110傳遞給讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1，所以在讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1及N2之間發(fā)生對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的極性的電壓差。通過用讀出放大器120、146及鎖存電路148，放大該電壓差，能生成讀出數(shù)據(jù)RDT。
另外，由相當(dāng)于下一個(gè)時(shí)鐘激活邊的時(shí)刻t2開始，從數(shù)據(jù)輸出端子4a輸出對(duì)應(yīng)于讀出數(shù)據(jù)RDT的輸出數(shù)據(jù)DOUT。由于由流過寫入數(shù)位線WDL的偏流(數(shù)據(jù)寫入電流Ip)加在選擇存儲(chǔ)單元上的偏磁場(chǎng)的作用，隧道磁阻元件TMR的磁化方向不反轉(zhuǎn)。因此，在使偏磁場(chǎng)消失的時(shí)刻，選擇存儲(chǔ)單元的磁化方向返回與數(shù)據(jù)讀出工作前相同的狀態(tài)。這樣，本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)讀出方法是非破壞讀出方法，所以不需要進(jìn)行現(xiàn)有的自基準(zhǔn)讀出的數(shù)據(jù)再寫入工作。
另外，將進(jìn)行1位的數(shù)據(jù)讀出及數(shù)據(jù)寫入用的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)塊，能由多個(gè)塊構(gòu)成MRAM裝置。圖6中一并示出了這樣構(gòu)成的數(shù)據(jù)讀出工作。
在有多個(gè)塊的MRAM裝置中，在各塊中并行地進(jìn)行同樣的數(shù)據(jù)讀出工作，在時(shí)刻t2，在各塊中生成來自選擇存儲(chǔ)單元的讀出數(shù)據(jù)RDT。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在時(shí)刻t2以后的各時(shí)鐘激活邊時(shí)刻，能輸出分別來自多個(gè)塊的讀出數(shù)據(jù)RDT，作為脈沖串式的輸出數(shù)據(jù)DOUT。在圖6中示出了以下工作例在時(shí)刻t2，對(duì)應(yīng)于來自一個(gè)塊的讀出數(shù)據(jù)RDT，作為輸出數(shù)據(jù)DOUT輸出“0”，從作為下一個(gè)時(shí)鐘激活邊的時(shí)刻t3開始，對(duì)應(yīng)于另一個(gè)塊的讀出數(shù)據(jù)RDT，作為輸出數(shù)據(jù)DOUT輸出“1”。
這樣，在本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，也能不使用基準(zhǔn)單元，而通過只對(duì)選擇存儲(chǔ)單元的存取，進(jìn)行自基準(zhǔn)方式的數(shù)據(jù)讀出。即，根據(jù)通過包括同一存儲(chǔ)單元、同一位線、同一數(shù)據(jù)線及同一讀出放大器等的同一數(shù)據(jù)讀出路徑進(jìn)行的電壓比較，生成讀出數(shù)據(jù)。由于不需要基準(zhǔn)單元，所以對(duì)各MTJ存儲(chǔ)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，能將全部MTJ存儲(chǔ)單元作為有效位使用。
通過進(jìn)行自基準(zhǔn)方式的數(shù)據(jù)讀出，避免構(gòu)成數(shù)據(jù)讀出路徑的各電路的制造離散引起的偏移等的影響，能使數(shù)據(jù)讀出工作高精度化。即，根據(jù)與基準(zhǔn)單元等其他存儲(chǔ)單元或與其相伴隨的數(shù)據(jù)讀出電路系統(tǒng)的比較，來自從選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出，更能排除制造離散等的影響，能進(jìn)行高精度的數(shù)據(jù)讀出。
另外，在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，在一次數(shù)據(jù)讀出工作內(nèi)，由于不需要現(xiàn)有的自基準(zhǔn)讀出那樣的強(qiáng)制的數(shù)據(jù)寫入及數(shù)據(jù)讀出、以及伴隨選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)破壞的再寫入，所以能高速地進(jìn)行自基準(zhǔn)讀出。
特別是仍然維持字線WL的激活狀態(tài)而開始施加偏磁場(chǎng)，通過在規(guī)定的時(shí)刻取出由該偏磁場(chǎng)的作用生產(chǎn)的數(shù)據(jù)線DIO的連續(xù)的電壓變化，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出，所以更能使數(shù)據(jù)讀出高速化。
另外，由于通過偏磁場(chǎng)施加前的讀出放大器120的負(fù)反饋工作，能調(diào)整讀出放大器120的偏移，所以更能使數(shù)據(jù)讀出高精度化。
另外，通過將數(shù)據(jù)寫入時(shí)用的流過寫入數(shù)位線WDL的電流作為發(fā)生偏磁場(chǎng)用的偏流，不需要新配置數(shù)據(jù)讀出時(shí)供給偏流用的電路，所以能簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1的變形例在實(shí)施例1的變形例中，說明數(shù)據(jù)讀出電路的另一結(jié)構(gòu)例。
參照?qǐng)D7，在實(shí)施例1的變形例的數(shù)據(jù)讀出電路的結(jié)構(gòu)中，與圖5所示的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)相比較，不同的地方在于備有預(yù)充電晶體管149，來代替晶體管開關(guān)145。除了圖7中記載的讀出放大器120的外圍電路部分以外，數(shù)據(jù)讀出電路的結(jié)構(gòu)、以及其他電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，所以詳細(xì)說明不再重復(fù)。
預(yù)充電晶體管149由N溝道MOS晶體管構(gòu)成，連接在預(yù)充電電壓Vpc#和讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1之間。預(yù)充電晶體管149與反饋開關(guān)140一樣，響應(yīng)控制信號(hào)/RS而通·斷。
由于這樣構(gòu)成，所以在數(shù)據(jù)讀出工作前及數(shù)據(jù)讀出工作時(shí)的偏磁場(chǎng)施加前，讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1被充電到預(yù)充電電壓Vpc#。其結(jié)果，讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2被設(shè)定為與預(yù)充電電壓Vpc#相同的電平。
另一方面，與實(shí)施例1相同，數(shù)據(jù)線DIO在數(shù)據(jù)讀出工作前由電流供給晶體管105充電到預(yù)充電電壓Vpc，在數(shù)據(jù)讀出工作時(shí)，隨著對(duì)應(yīng)于選擇存儲(chǔ)單元的電阻(存儲(chǔ)數(shù)據(jù))的電壓電平的變化而變化。
從該狀態(tài)開始，在偏磁場(chǎng)施加后，反饋開關(guān)140及預(yù)充電晶體管149導(dǎo)通，與實(shí)施例1同樣地施加偏磁場(chǎng)。與此相對(duì)應(yīng)，讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1的電壓隨著偏磁場(chǎng)施加后的數(shù)據(jù)線DIO的電壓變化，從預(yù)充電電壓Vpc#開始變化。另一方面，讀出輸入結(jié)點(diǎn)N2保持著預(yù)充電電壓Vpc#，所以作為讀出放大器120的輸出結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)N3的電壓與實(shí)施例1同樣地變化。其結(jié)果，能進(jìn)行與實(shí)施例1同樣地?cái)?shù)據(jù)讀出。
這樣，在實(shí)施例1的變形例的結(jié)構(gòu)中，使數(shù)據(jù)線DIO的預(yù)充電電壓Vpc、以及偏磁場(chǎng)施加前的平衡狀態(tài)下的讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1、N2的預(yù)充電電壓Vpc#獨(dú)立，能分別進(jìn)行最佳設(shè)定。
例如，考慮MTJ存儲(chǔ)單元的MR(Magneto-Resistive)特性，將數(shù)據(jù)線DIO的預(yù)充電電壓Vpc設(shè)定為容易實(shí)現(xiàn)耦合電阻差ΔR(Rmax-Rmin)的電平，另一方面，能與其獨(dú)立地將讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1及N2的預(yù)充電電壓Vpc#設(shè)定為適合于確保讀出放大器120的工作容限的電平。這能通過利用耦合電容器110，使數(shù)據(jù)線DIO和讀出放大器120的讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1絕緣來實(shí)現(xiàn)。因此，能任意地選擇數(shù)據(jù)線DIO及讀出輸入結(jié)點(diǎn)N1的預(yù)充電電壓。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例1相比較，更能提高數(shù)據(jù)讀出工作容限。
實(shí)施例2在實(shí)施例2中，說明將電流供給數(shù)據(jù)寫入電流(數(shù)據(jù)寫入時(shí))及偏流(數(shù)據(jù)讀出時(shí))兼用的寫入數(shù)位線WDL用的結(jié)構(gòu)。
圖8是表示控制對(duì)寫入數(shù)位線WDL的電流供給的電路組的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)的電路圖。
參照?qǐng)D8，分別對(duì)應(yīng)于寫入數(shù)位線WDL設(shè)置的寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85有作為N溝道MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)晶體管86，該驅(qū)動(dòng)晶體管86與對(duì)應(yīng)的寫入數(shù)位線WDL串聯(lián)連接在傳遞電源電壓Vcc1的電源電壓布線VPL和接地電壓布線GPL之間。接地電壓布線GPL通過晶體管開關(guān)88，與固定電壓Vss連接。晶體管開關(guān)88響應(yīng)控制信號(hào)而進(jìn)行通·斷。在除了MRAM裝置的備用模式時(shí)及低功耗模式時(shí)以外的激活期間內(nèi)，控制信號(hào)ACT被激活成高電平。在控制信號(hào)ACT的非激活期間內(nèi)，接地電壓布線GPL呈浮動(dòng)狀態(tài)，通過使N溝道MOS晶體管的源極電壓上升，柵·源之間的電壓呈負(fù)壓，能降低該晶體管的泄漏電流。
另外，分別對(duì)應(yīng)于寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85(驅(qū)動(dòng)晶體管86)、即對(duì)應(yīng)于各存儲(chǔ)單元行，配置寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)控制單元150。
各寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)控制單元150在數(shù)據(jù)讀出時(shí)及數(shù)據(jù)寫入時(shí)都根據(jù)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元行的行選擇結(jié)果，使對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)晶體管86導(dǎo)通。對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)晶體管86使電流在被導(dǎo)通的寫入數(shù)位線WDL中從電源電壓布線VPL朝向接地電壓布線GPL的方向流。這樣，數(shù)據(jù)寫入時(shí)為了使充分的數(shù)據(jù)寫入電流流過，用比包括數(shù)據(jù)讀出電路系統(tǒng)的其他外圍電路的電源電壓Vcc2高的電源電壓Vcc1，驅(qū)動(dòng)被激活的寫入數(shù)位線WDL。
寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)控制單元150包括邏輯電路155、電平變換電路160、電流供給晶體管165、以及倒相器170。圖8作為一例，具有代表性地表示第J行(J自然數(shù))的寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)控制單元150的結(jié)構(gòu)。
邏輯電路155有輸出控制信號(hào)WE及RS的OR邏輯運(yùn)算結(jié)果的邏輯門156、以及將行譯碼信號(hào)Rd(j)和邏輯門156的輸出信號(hào)的AND邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出給結(jié)點(diǎn)N10的邏輯門157?？刂菩盘?hào)WE及RS與數(shù)據(jù)讀出系統(tǒng)電路(讀出放大器120等)的信號(hào)相同，有從固定電壓Vss(低電平)到電源電壓Vcc2(高電平)的振幅。即，在選擇了對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元行的情況下，行譯碼信號(hào)Rd(j)被激活成高電平(電源電壓Vcc2)。
數(shù)據(jù)寫入時(shí)(控制信號(hào)WE＝高電平)及數(shù)據(jù)讀出時(shí)的偏壓施加時(shí)(控制信號(hào)RS＝高電平)各情況下，在選擇了對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元行時(shí)，結(jié)點(diǎn)N10的電壓由邏輯電路155設(shè)定為高電平(電源電壓Vcc2)，在除此以外的情況下，設(shè)定為低電平(固定電壓Vss)。
倒相器170有在電源電壓Vcc2及固定電壓Vss之間構(gòu)成CMOS倒相器那樣連接的P溝道MOS晶體管172及N溝道MOS晶體管174。晶體管172及174的各柵極與結(jié)點(diǎn)N10連接，晶體管172及174的連接?xùn)艠O連接在結(jié)點(diǎn)N12上。
電平變換電路160有分別連接在結(jié)點(diǎn)N11和結(jié)點(diǎn)Ng及/Ng之間的P溝道MOS晶體管161及162；以及分別連接在結(jié)點(diǎn)Ng及/Ng和固定電壓Vss之間的N溝道MOS晶體管163及164。晶體管161的柵極與結(jié)點(diǎn)/Ng連接，晶體管162的柵極與結(jié)點(diǎn)Ng連接。晶體管163的柵極與相當(dāng)于倒相器170的輸出結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)N12連接，晶體管164的柵極與結(jié)點(diǎn)N10連接。
電平變換電路160在結(jié)點(diǎn)N10被設(shè)定為高電平(電源電壓Vcc2)時(shí)，將輸出結(jié)點(diǎn)Ng設(shè)定為高電平(電源電壓Vcc1)，在結(jié)點(diǎn)N10被設(shè)定為低電平(固定電壓Vss)時(shí)，將輸出結(jié)點(diǎn)Ng設(shè)定為低電平(固定電壓Vss)。結(jié)點(diǎn)Ng與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)晶體管86的柵極連接。結(jié)點(diǎn)/Ng的電壓被設(shè)定為與結(jié)點(diǎn)Ng反相的電壓。
這樣，電平變換電路160根據(jù)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元行的行選擇結(jié)果，使邏輯電路155的輸出信號(hào)的振幅增大，傳遞給驅(qū)動(dòng)晶體管86的柵極。
電流供給晶體管165連接在電源電壓Vcc1和結(jié)點(diǎn)N11之間，由在其柵極接收控制信號(hào)RS的P溝道MOS晶體管構(gòu)成。因此，電流供給晶體管165根據(jù)控制信號(hào)RS的電平，控制電平變換電路160的工作電流。
具體地說，在控制信號(hào)RS呈低電平的期間，電流供給晶體管165完全導(dǎo)通，供給工作電流，所以電平變換電路160能高速工作。與此不同，在控制信號(hào)RS呈高電平的期間，由于電流供給晶體管165的柵極電壓被設(shè)定為作為電源電壓Vcc1和固定電壓Vss的中間電平的Vcc2，所以電流供給晶體管165的通過電流減少。其結(jié)果，電平變換電路160的工作電流減少，工作速度降低。
因此，數(shù)據(jù)寫入工作時(shí)，利用全額供給工作電流的電平變換電路160，選擇行的驅(qū)動(dòng)晶體管86的柵極電壓迅速地變化到高電平(電源電壓Vcc1)。其結(jié)果，寫入數(shù)位線WDL與電源電壓Vcc1耦合，迅速地開始供給數(shù)據(jù)寫入電流。
與此不同，數(shù)據(jù)讀出工作的偏磁場(chǎng)施加時(shí)，由于電平變換電路160的工作電流減少，所以選擇行的驅(qū)動(dòng)晶體管86的柵極電壓緩慢地變化到高電平(電源電壓Vcc1)。其結(jié)果，供給寫入數(shù)位線WDL的偏流比數(shù)據(jù)寫入時(shí)的數(shù)據(jù)寫入電流上升得慢。
因此，加在選擇存儲(chǔ)單元上的偏磁場(chǎng)也由于變化緩慢，所以能避免數(shù)據(jù)線DIO的電壓急劇變化，能進(jìn)行降低了噪聲的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)讀出。
另外，通過對(duì)接地電壓布線GPL設(shè)置晶體管開關(guān)88，能使非選擇時(shí)的寫入數(shù)位線WDL呈浮動(dòng)狀態(tài)。其結(jié)果，在對(duì)應(yīng)于非選擇的寫入數(shù)位線的驅(qū)動(dòng)晶體管86(N溝道MOS晶體管)中，源極電壓(寫入數(shù)位線WDL電壓)比柵極電壓(固定電壓Vss)高。其結(jié)果，負(fù)偏壓加在柵·源之間，所以能減少驅(qū)動(dòng)晶體管86的泄漏電流。
其結(jié)果，由于導(dǎo)通時(shí)的電流驅(qū)動(dòng)力增大，所以即使將驅(qū)動(dòng)晶體管86的閾值電壓設(shè)定得低，也能防止截止時(shí)發(fā)生泄漏電流。
實(shí)施例2的變形例1圖9是表示控制對(duì)寫入數(shù)位線WDL的電流供給的電路組的實(shí)施例2的變形例1的結(jié)構(gòu)的電路圖。
參照?qǐng)D9，在實(shí)施例2的變形例1的結(jié)構(gòu)中，與圖8所示的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)相比較，不同的地方在于寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85由作為P溝道MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)晶體管87構(gòu)成。不是結(jié)點(diǎn)Ng而是結(jié)點(diǎn)/Ng連接在驅(qū)動(dòng)晶體管87的柵極上。
與此相伴隨，晶體管開關(guān)88與圖8所示的結(jié)構(gòu)不同，而是采用P溝道MOS晶體管，連接在電源電壓Vcc1及電源電壓布線VPL之間。另外，作為控制信號(hào)ACT的反轉(zhuǎn)信號(hào)的/ACT被輸入晶體管開關(guān)88的柵極。
在寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)控制單元105中，電流供給晶體管165采用N溝道MOS晶體管，不是設(shè)置在電源電壓Vcc1及結(jié)點(diǎn)N11之間，而是設(shè)置在結(jié)點(diǎn)N13及固定電壓Vss之間。另外，還設(shè)有控制電流供給晶體管165的柵極電壓用的電流限制控制電路175。
電流限制控制電路175有連接在電源電壓Vcc2及結(jié)點(diǎn)N14之間的P溝道MOS晶體管176、以及連接在結(jié)點(diǎn)N14及固定電壓Vss之間的N溝道MOS晶體管178。結(jié)點(diǎn)N14與電流供給晶體管(N溝道MOS晶體管)165的柵極連接。由于晶體管176的柵極與固定電壓Vss連接。所以晶體管176經(jīng)常呈導(dǎo)通狀態(tài)。與此不同，控制信號(hào)RS被輸入晶體管178的柵極。
電流限制控制電路175響應(yīng)控制信號(hào)RS，控制結(jié)點(diǎn)N14的電壓電平。具體地說，在控制信號(hào)RS呈高電平期間、即在數(shù)據(jù)讀出時(shí)的偏磁場(chǎng)施加期間，結(jié)點(diǎn)N14的電壓被設(shè)定為電源電壓Vcc2及固定電壓Vss的中間電平。其結(jié)果，電流供給晶體管165的通過電流受到限制，電平變換電路160的工作速度下降。即，由電平變換電路160產(chǎn)生的結(jié)點(diǎn)Ng及/Ng的電壓變化緩慢。
與此不同，在控制信號(hào)RS呈低電平期間，結(jié)點(diǎn)N14由晶體管176設(shè)定為電源電壓Vcc2。其結(jié)果，電流供給晶體管165的通過電流增大，由電平變換電路160產(chǎn)生的結(jié)點(diǎn)Ng及/Ng的電壓變化迅速。
另外，寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)控制單元150的其他部分的結(jié)構(gòu)及工作與用圖8說明過的相同，詳細(xì)說明不重復(fù)。因此，即使在寫入數(shù)位線WDL的驅(qū)動(dòng)開關(guān)中采用了P溝道MOS晶體管的情況下，也能獲得與實(shí)施例2同樣的效果。
實(shí)施例2的變形例2圖10是表示控制對(duì)寫入數(shù)位線WDL的電流供給的電路組的實(shí)施例2的變形例2的結(jié)構(gòu)的電路圖。
參照?qǐng)D10，在實(shí)施例2的變形例2的結(jié)構(gòu)中，與圖8所示的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)相比較，不同的地方在于作為N溝道MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)晶體管86連接在對(duì)應(yīng)的寫入數(shù)位線WDL和固定電壓Vss之間。另外，能省略備用時(shí)使寫入數(shù)位線WDL呈浮動(dòng)狀態(tài)用的晶體管開關(guān)88的配置。
包括寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)控制單元150的其他部分的結(jié)構(gòu)及工作與用圖8說明過的相同，詳細(xì)說明不重復(fù)。即使這樣構(gòu)成，也能獲得與實(shí)施例2同樣的效果。
另外，在具有同一晶體管尺寸的P溝道型MOS晶體管及N溝道MOS晶體管中，由于后者的電流驅(qū)動(dòng)能力大，所以通過將N溝道型MOS晶體管用于驅(qū)動(dòng)晶體管、以及配置晶體管開關(guān)88，在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，特別能謀求寫入數(shù)位線驅(qū)動(dòng)器85的小型化。
權(quán)利要求
1.一種薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于備有以下部分，分別使對(duì)應(yīng)于磁性寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方向沿著易磁化軸磁化，有對(duì)應(yīng)于磁化方向的電阻的多個(gè)存儲(chǔ)單元；在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，通過上述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的被選擇為數(shù)據(jù)讀出對(duì)象的選擇存儲(chǔ)單元，與固定電壓進(jìn)行電氣耦合的數(shù)據(jù)線；至少在上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)將上述數(shù)據(jù)線與第一規(guī)定電壓耦合的電流供給電路；對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加沿著難磁化軸的偏磁場(chǎng)用的偏磁場(chǎng)施加單元；上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，根據(jù)對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加上述偏磁場(chǎng)前后的上述數(shù)據(jù)線的電壓，生成對(duì)應(yīng)于上述選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀出電路；上述數(shù)據(jù)讀出電路包括設(shè)置在第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)和上述數(shù)據(jù)線之間，將上述偏磁場(chǎng)的施加前后上述數(shù)據(jù)線的電壓變化傳遞給上述第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)用的耦合電容；上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，在施加上述偏磁場(chǎng)之前將第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的電壓設(shè)定為與上述第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)相同的電平用的電壓傳遞單元；保持上述第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的電壓用的電壓保持單元；放大上述第一及第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)的電壓差的第一電壓放大器；以及上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，根據(jù)上述偏磁場(chǎng)施加后的上述第一電壓放大器的輸出，生成上述讀出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)生成電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于上述偏磁場(chǎng)消失后，上述選擇存儲(chǔ)單元的磁化方向返回上述偏磁場(chǎng)施加前的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于上述電壓傳遞單元有設(shè)置在上述數(shù)據(jù)線及上述第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)之間的第一開關(guān)；以及設(shè)置在上述第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)及上述第一電壓放大器的輸出結(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)，上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，各個(gè)上述第一及第二開關(guān)在對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加上述偏磁場(chǎng)之前導(dǎo)通，在對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加上述偏磁場(chǎng)之后阻斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)生成電路有放大上述第一電壓放大器的輸出電壓和規(guī)定的基準(zhǔn)電壓的電壓差的第二電壓放大器；以及上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，在對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加上述偏磁場(chǎng)后的規(guī)定時(shí)刻，保持上述第二電壓放大器的輸出電壓作為上述讀出數(shù)據(jù)的鎖存電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于上述電壓傳遞單元有設(shè)置在與上述第一規(guī)定電壓獨(dú)立的第二規(guī)定電壓和上述第一讀出輸入結(jié)點(diǎn)之間的第一開關(guān)；以及設(shè)置在上述第二讀出輸入結(jié)點(diǎn)和上述第一電壓放大器的輸出結(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)，數(shù)據(jù)讀出時(shí)，各個(gè)上述第一及第二開關(guān)在對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加上述偏磁場(chǎng)之前導(dǎo)通，在施加上述偏磁場(chǎng)之后阻斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)生成電路有放大對(duì)應(yīng)于上述第一電壓放大器的輸出電壓和上述第二規(guī)定電壓的電壓差的第二電壓放大器；以及上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，在對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加上述偏磁場(chǎng)后的規(guī)定時(shí)刻，保持上述第二電壓放大器的輸出電壓作為上述讀出數(shù)據(jù)的鎖存電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于在維持著來自上述電流供給電路的電流通過上述選擇存儲(chǔ)單元的狀態(tài)下，上述偏磁場(chǎng)施加單元對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加上述偏磁場(chǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于上述電流供給電路在上述數(shù)據(jù)讀出前；也使上述數(shù)據(jù)線與上述第一規(guī)定電壓耦合。
9.一種薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于備有以下部分，使對(duì)應(yīng)于磁性寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方向沿著易磁化軸磁化，有對(duì)應(yīng)于磁化方向的電阻的多個(gè)存儲(chǔ)單元；數(shù)據(jù)讀出時(shí)，通過上述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的被選擇為數(shù)據(jù)讀出對(duì)象的選擇存儲(chǔ)單元，與固定電壓進(jìn)行電氣耦合的數(shù)據(jù)線；至少在上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，將上述數(shù)據(jù)線與規(guī)定電壓耦合的電流供給電路；上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加沿著難磁化軸的偏磁場(chǎng)，同時(shí)數(shù)據(jù)寫入時(shí)對(duì)成為數(shù)據(jù)寫入對(duì)象的存儲(chǔ)單元施加沿著上述難磁化軸的數(shù)據(jù)寫入磁場(chǎng)用的偏磁場(chǎng)施加單元；上述偏磁場(chǎng)施加單元包括分別設(shè)置在上述多個(gè)存儲(chǔ)單元的每個(gè)規(guī)定區(qū)中，有選擇地接收對(duì)各個(gè)對(duì)應(yīng)的上述存儲(chǔ)單元施加沿上述難磁化軸方向的磁場(chǎng)用的電流的供給的多條電流布線；分別對(duì)應(yīng)于上述多條電流布線設(shè)置，在第一及第二電壓之間與上述多條電流布線中的對(duì)應(yīng)的一條電流布線串聯(lián)連接的多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管；以及分別對(duì)應(yīng)于上述多條電流布線設(shè)置、分別控制上述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)通·斷用的電流布線驅(qū)動(dòng)控制單元，各上述多個(gè)電流布線驅(qū)動(dòng)控制單元有根據(jù)表示上述對(duì)應(yīng)的一條電流布線是否對(duì)應(yīng)于上述選擇存儲(chǔ)單元的地址信息，控制上述驅(qū)動(dòng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電流用的控制電路，上述控制電路使上述驅(qū)動(dòng)電流在上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)比上述數(shù)據(jù)寫入時(shí)變化得緩慢，數(shù)據(jù)讀出電路在上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，根據(jù)對(duì)上述選擇存儲(chǔ)單元施加偏磁場(chǎng)前后的上述數(shù)據(jù)線的電壓，生成對(duì)應(yīng)于上述選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀出數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于還備有在上述薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置的非工作期間，將上述多條電流布線中的各條與上述第一及第二電壓兩者電氣分離用的晶體管開關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于各上述驅(qū)動(dòng)晶體管由N溝道型場(chǎng)效應(yīng)型晶體管構(gòu)成。
12.一種薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于備有以下部分，使對(duì)應(yīng)于磁性寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方向沿著易磁化軸磁化，有對(duì)應(yīng)于磁化方向的電阻的多個(gè)存儲(chǔ)單元；數(shù)據(jù)讀出時(shí)，通過上述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的被選擇為數(shù)據(jù)讀出對(duì)象的選擇存儲(chǔ)單元，與固定電壓進(jìn)行電氣耦合的數(shù)據(jù)線；至少在上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)將上述數(shù)據(jù)線與規(guī)定電壓耦合的電流供給電路；接收第一電源電壓，數(shù)據(jù)寫入時(shí)及數(shù)據(jù)讀出時(shí)分別對(duì)選擇存儲(chǔ)單元施加沿著難磁化軸的規(guī)定磁場(chǎng)用的磁場(chǎng)施加單元；接收第二電源電壓及上述固定電壓，生成對(duì)應(yīng)于上述選擇存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀出電路，上述第一電源電壓和上述固定電壓的差比上述第二電源電壓和上述固定電壓的差大。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于上述磁場(chǎng)施加單元包括分別設(shè)置在上述多個(gè)存儲(chǔ)單元的每個(gè)規(guī)定區(qū)中，有選擇地接收對(duì)對(duì)應(yīng)的各個(gè)上述存儲(chǔ)單元施加上述規(guī)定磁場(chǎng)的多條電流布線；分別對(duì)應(yīng)于上述多條電流布線設(shè)置，在上述第一電源電壓及上述固定電壓之間與上述多條電流布線中的對(duì)應(yīng)的一條電流布線串聯(lián)連接的多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管；以及分別對(duì)應(yīng)于上述多條電流布線設(shè)置的多個(gè)電流布線驅(qū)動(dòng)控制單元，各上述多個(gè)電流布線驅(qū)動(dòng)控制單元有在上述數(shù)據(jù)讀出及寫入時(shí)，根據(jù)表示上述對(duì)應(yīng)的電流布線是否對(duì)應(yīng)于上述選擇存儲(chǔ)單元的第二控制信號(hào)，生成控制對(duì)應(yīng)于上述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管中的一個(gè)的通·斷用的第一控制信號(hào)的信號(hào)生成電路，上述信號(hào)生成電路有使上述第一控制信號(hào)的振幅比上述第二控制信號(hào)的振幅大的電平變換功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜磁性體存儲(chǔ)裝置，其特征在于各上述多個(gè)電流布線驅(qū)動(dòng)控制單元還有控制上述信號(hào)生成電路的工作電流的工作電流控制單元，上述工作電流控制單元在上述數(shù)據(jù)讀出時(shí)，使上述工作電流比上述數(shù)據(jù)寫入時(shí)小。
全文摘要
數(shù)據(jù)讀出時(shí)，來自電流供給晶體管(105)的電流通過選擇存儲(chǔ)單元及數(shù)據(jù)線(DIO)。另外，不破壞存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電平大小的偏磁場(chǎng)被加在選擇存儲(chǔ)單元上。通過施加偏磁場(chǎng)，用讀出放大器(120)放大選擇存儲(chǔ)單元的電阻對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電平的極性變化前后的數(shù)據(jù)線電壓差，只對(duì)選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行存取，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出。另外，由于在數(shù)據(jù)線(DIO)和讀出放大器(120)之間用電容器(110)進(jìn)行絕緣，所以能與存儲(chǔ)單元的磁化特性隔離，使讀出放大器在最佳輸入電壓范圍內(nèi)工作。
文檔編號(hào)H01L43/08GK1467741SQ0310663
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者大石司, 日高秀人, 人 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社