磁阻存储器设备，磁阻存储器系统及其操作方法技术方案

存储器设备包括至少一个参考单元和多个存储器单元。操作存储器设备的方法可以包括检测存储器设备的温度并根据温度检测的结果控制施加到至少一个参考单元的第一读取信号的电平。该方法还可以包括将通过将第一读取信号施加到至少一个参考单元而感测到的第一感测值与通过将第二读取信号施加到多个存储器单元当中的所选择的存储器单元而感测到的第二感测值进行比较。

Magnetoresistive memory device, magnetoresistive memory system and operation method thereof

The memory device includes at least one reference unit and a plurality of memory units. The method of operating the memory device may include detecting the temperature of the memory device and controlling the level of the first read signal applied to at least one reference unit according to the result of the temperature detection. The method may also include comparing the first sensing value sensed by applying the first reading signal to at least one reference unit with the second sensing value sensed by applying the second reading signal to a selected memory unit of a plurality of memory units.

【技术实现步骤摘要】
磁阻存储器设备，磁阻存储器系统及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年4月13日向韩国专利局提交的韩国专利申请号为No.10-2017-0048037的优先权，该专利申请的公开内容通过整体引用并入本说明书中。
本公开涉及一种磁阻存储器设备。更具体地说，本公开涉及执行温度补偿的磁阻存储器设备、包括这种磁阻存储器设备的磁阻存储器系统、以及操作磁阻存储器设备的方法。
技术介绍
响应高容量和低功耗的存储器设备，对非易失性和无刷新下一代存储器设备的研究正在进行中。下一代存储器设备需要具有动态RAM(dynamicRAM，DRAM)的高集成度、闪速存储器的非易失性、以及静态RAM(staticRAM，SRAM)的高速度。相位变化RAM(PhasechangeRAM，PRAM)、纳米浮栅存储器(nanofloatinggatememory，NFGM)、聚合物RAM(polymerRAM，PoRAM)、磁阻RAM(magnetoresistiveRAM，MRAM)、铁电RAM(ferroelectricRAM，FeRAM)等被称为满足上述要求的下一代存储器设备。
技术实现思路
本公开描述了一种磁阻存储器设备，包括这种磁阻存储器设备的磁阻存储器系统，以及操作该磁阻存储器设备的方法。更具体地，本公开描述了能够基于温度改变来控制读取操作的磁阻存储器设备、包括这种磁阻存储器设备的磁阻存储器系统、以及操作该磁阻存储器设备的方法。根据本公开的一个方面，存储器设备包括至少一个参考单元和多个存储器单元。操作存储器设备的方法可以包括检测存储器设备的温度。该方法可以包括根据检测温度的结果来控制施加到至少一个参考单元的第一读取信号的电平。该方法还可以包括将通过将第一读取信号施加到至少一个参考单元而感测到的第一感测值与通过将第二读取信号施加到从多个存储器单元中选择的存储器单元而感测到的第二感测值进行比较。根据本公开的另一方面，存储器设备包括存储器单元阵列，该存储器单元阵列包括至少一个参考单元和多个存储器单元。存储器设备还包括：温度传感器，其被配置为检测存储器设备的温度；以及参考单元偏置生成器，其被配置为根据检测温度，当温度升高时，将施加到至少一个参考单元的第一读取信号的电平从参考值改变为第一值，并且当温度降低时，将第一读取信号的电平从参考值改变为不同于第一值的第二值。存储器设备还包括感测放大器，其被配置为将基于第一读取信号从至少一个参考单元输出的第一感测值与基于第二读取信号从多个存储器单元当中的所选择的存储器单元输出的第二感测值进行比较。附图说明从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解本公开的实施例，其中：图1是根据本公开的示例性实施例的包括存储器设备的存储器系统的框图；图2是根据本公开的示例性实施例的存储器设备的框图；图3A和图3B是图2中的存储器单元阵列的相应的电路图；图4是图3A或图3B中的单位存储器单元U的透视三维(3D)视图；图5A和图5B是描述根据图4中的磁性隧道结(magnetictunneljunction,MTJ)结构中的磁化方向来存储的数据的概念图；图6是描述图4中针对磁性隧道结(MTJ)结构的写入操作的框图；图7A和图7B是示出图4中的MTJ结构的另一实施例的图；图8是示出图4中的MTJ结构的另一实施例的图；图9A和图9B是示出图4中的MTJ结构的另一实施例的图；图10A至图10C是示出根据示例性实施例的基于温度改变的图4中所示的各种读取因子的改变的图形；图11A和图11B是示出图10C所示的每个温度下的存储器单元的散布(dispersion)和感测值的图形；图12示出根据本公开的另一示例性实施例的基于温度改变的读取信号的改变；图13A和图13B是示出根据示例性实施例的基于温度改变的图4中所示的各种读取因子的改变的图形；图14是根据本公开的示例性实施例的存储器设备的操作的流程图；以及图15是示出根据本公开的包括存储器设备的信息处理系统的示例的框图。具体实施方式图1是根据本公开的示例性实施例的包括存储器设备100的存储器系统10的框图。参考图1，存储器系统10可以包括存储器设备100和存储器控制器200。存储器设备100可以包括存储器单元阵列110、写入/读取电路120、控制逻辑130、和温度传感器140。当存储器单元阵列110包括磁阻存储器单元时，存储器系统10可以被称为磁阻存储器系统。存储器控制器200可以响应于来自主机HOST的写入/读取请求控制存储器设备100读取存储在存储器设备100中的数据，或者将数据写入存储器设备100。存储器控制器200可以通过向存储器设备100提供地址ADDR、命令CMD、和控制信号CTRL来控制存储器设备100的程序(或写入)、读取、和擦除操作。此外，要写入的数据和要读取的数据可以在存储器控制器200和存储器设备100之间传递。尽管未示出，存储器控制器200可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)、处理单元(处理器)、主机接口、和存储器接口。RAM可以用作处理单元(处理器)的操作存储器。处理单位(处理器)可以通过执行存储在RAM或另一存储器中的指令来控制存储器控制器200的操作。当由处理单元(处理器)执行时，指令可使存储器控制器200执行本文所述的处理步骤中的一个或多个。主机接口可以包括用于在主机HOST和存储器控制器200之间交换数据的协议。例如，存储器控制器200可以被配置为经由各种接口协议(诸如通用串行总线(universalserialbus，USB)、多媒体卡(MultiMediaCard，MMC)、外围组件互联表达(peripheralcomponentinterconnectexpress，PCI-E)、高级技术附件(advancedtechnologyattachment，ATA)、串行ATA、平行ATA、小型计算机系统接口(smallcomputersysteminterface，SCSI)、增强小型磁盘接口(enhancedsmalldiskinterface，ESDI)、和集成驱动电子(integrateddriveelectronics，IDE))中的至少一个与外部(例如，主机HOST)通信。存储器单元阵列110可以包括分别布置在多个第一信号线和多个第二信号线彼此交叉的区域中的多个存储器单元(未示出)。根据示例性实施例，多个第一信号线可以是多个位线，并且多个第二信号线可以是多个字线。根据另一示例性实施例，多个第一信号线可以是多个字线，并且多个第二信号线可以是多个位线。此外，多个存储器单元中的每一个可以是存储一个比特的数据的单级单元(singlelevelcell，SLC)或能够存储至少两个比特的数据的多级单元(multi-levelcell，MLC)。可替换地，存储器单元阵列110可以包括SLC和MLC两者。当一个比特的数据被写入一个存储器单元时，存储器单元根据所写入的数据可能具有两个电阻电平散布。可替换地，当两个比特的数据被写入一个存储器单元时，存储器单元根据所写入的数据可能具有四个电阻电平散布。可替换地，根据另一实施例，在其中三个比特的数据被存储在一个存储器单元中的三电平单元(triplelevelcell本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器设备，包括：存储器单元阵列，包括至少一个参考单元和多个存储器单元；温度传感器，被配置为检测所述存储器设备的温度；参考单元偏置生成器，被配置为根据检测到的温度来控制施加到所述至少一个参考单元的第一读取信号的电平；以及感测放大器，被配置为将基于所述第一读取信号从所述至少一个参考单元输出的第一感测值与基于第二读取信号从所述多个存储器单元中选择的存储器单元输出的第二感测值进行比较。

【技术特征摘要】
2017.04.13 KR 10-2017-00480371.一种存储器设备，包括：存储器单元阵列，包括至少一个参考单元和多个存储器单元；温度传感器，被配置为检测所述存储器设备的温度；参考单元偏置生成器，被配置为根据检测到的温度来控制施加到所述至少一个参考单元的第一读取信号的电平；以及感测放大器，被配置为将基于所述第一读取信号从所述至少一个参考单元输出的第一感测值与基于第二读取信号从所述多个存储器单元中选择的存储器单元输出的第二感测值进行比较。2.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述参考单元偏置生成器通过在所述存储器设备的温度升高时根据第一比率改变所述第一读取信号的电平，以及在所述存储器设备的温度降低时根据第二比率改变所述第一读取信号的电平来控制所述第一读取信号的电平。3.根据权利要求2所述的存储器设备，其中所述第一读取信号是电流信号，并且所述第一比率具有负(-)符号，以及所述第二比率具有正(+)符号。4.根据权利要求2所述的存储器设备，其中所述第一读取信号是电压信号，并且所述第一比率具有正(+)符号，以及所述第二比率具有负(-)符号。5.根据权利要求1所述的存储器设备，其中当所述存储器设备的温度升高时，所述参考单元偏置生成器将施加到所述至少一个参考单元的所述第一读取信号的电平从参考值改变为第一值，并且当所述存储器设备的温度降低时，将所述第一读取信号的电平从所述参考值改变为不同于所述第一值的第二值。6.根据权利要求5所述的存储器设备，其中所述第一值大于所述参考值，并且所述第二值小于所述参考值。7.根据权利要求5所述的存储器设备，其中所述第一值小于所述参考值，并且所述第二值大于所述参考值。8.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述至少一个参考单元具有多晶硅电阻。9.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述多个存储器单元包括自旋转矩-磁性随机存取存储器STT-MRAM存储器单元。10.一种操作包括至少一个参考单元和多个存储器单元的存储器设备的方法，所述操作所述存储器设备的方法包括：检测所述存储器设备的温度；根据所述温度的检测的结果，控制施加到所述至少一个参考单元的第一读取信号的电平；以及将通过将所述第一读取信号施加到所述至少一个参考单元而感测到的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大植，表锡洙，高宽协，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR