在单元中具有多个磁隧道结器件的OTP方案制造技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在单元中具有多个磁隧道结器件的OTP方案
本公开一般涉及具有磁隧道结(MTJ)器件的一次性编程设备。更具体地，本公开涉及自旋转移矩磁性随机存取存储器(STT-MRAM)设备的单元中的多个MTJ器件。
技术介绍
与常规的随机存取存储器(RAM)芯片技术不同，在磁性RAM(MRAM)中，数据不是作为电荷来存储的，而是取而代之通过存储元件的磁极化来存储。这些存储元件是从由隧道层分开的两个铁磁层形成的。两个铁磁层中的一个(被称为固定层或者钉扎层)具有固定在特定方向的磁化。另一铁磁层(被称为自由层)具有可以被更改为当自由层的磁化与固定层磁化反向平行时表示“1”或者当自由层的磁化与固定层的磁化平行时表示“0”或者反之亦然的磁化方向。具有固定层、隧道层和自由层的一种此类器件是磁性隧道结(MTJ)。MTJ的电阻取决于自由层磁化和固定层磁化是彼此平行还是彼此反向平行。存储器设备(诸如MRAM)是从可个体寻址的MTJ的阵列构造的。为了将数据写入常规MRAM，通过MTJ来施加超过临界切换电流的写电流。超过临界切换电流的写电流足以改变自由层的磁化方向。当写电流在第一方向上流动时，MTJ可被置于或者保持在第一状态，其中其自由层磁化方向和固定层磁化方向在平行取向上对齐。当写电流在与第一方向相反的第二方向上流动时，MTJ可被置于或者保持在第二状态，其中其自由层磁化和固定层磁化呈反向平行取向。为了读取常规MRAM中的数据，读电流经由与用于将数据写入MTJ的电流路径相同的电流路径来流经该MTJ。如果MTJ的自由层和固定层的磁化彼此平行地取向，则MTJ所呈现的电阻不同于在自由层和固定层的磁化...
【技术保护点】
一种一次性可编程(OTP)装置，包括：耦合到固定电势的存取晶体管；耦合在所述存取晶体管和所述OTP装置的单位单元中的第一位线之间的第一磁隧道结(MTJ)器件；耦合在所述存取晶体管和所述单位单元中的第二位线之间的第二MTJ器件；以及耦合到所述第一MTJ器件并耦合到所述第二MTJ器件的编程电路系统，所述编程电路系统被配置成用于在所述第一MTJ器件和所述第二MTJ器件之间进行选择以施加足够的电压来击穿与所选MTJ器件相关联的势垒层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.13 US 13/613,1251.一种一次性可编程存储器阵列单位单元，包括：具有源节点和漏节点的存取晶体管，所述源节点和所述漏节点中的一者耦合到固定电势；耦合在所述存取晶体管的所述源节点和所述漏节点中的另一者与所述一次性可编程存储器阵列单位单元中的第一位线之间的第一磁隧道结器件；以及耦合在所述存取晶体管的所述源节点和所述漏节点中的所述另一者与所述一次性可编程存储器阵列单位单元中的第二位线之间的第二磁隧道结器件；耦合到所述第一位线的第一感测放大器；耦合到所述第二位线的第二感测放大器；包括耦合到所述第一感测放大器的输出的第一OR门输入和耦合到所述第二感测放大器的输出的第二OR门输入的逻辑OR门电路系统；以及耦合到所述第一磁隧道结器件并耦合到所述第二磁隧道结器件的编程电路系统，所述编程电路系统被配置成用于依次执行以下操作：将所述第一磁隧道结器件耦合到第一电压源，将所述第二磁隧道结器件从所述第一电压源解耦，并且随后将所述第二磁隧道结器件耦合到所述第一电压源，以及将所述第一磁隧道结器件从所述第一电压源解耦，其中所述第一电压源足以击穿与所述第一磁隧道结器件相关联的第一势垒层和与所述第二磁隧道结器件相关联的第二势垒层，所述编程电路系统进一步被配置成用于在所述第一感测放大器和所述第二感测放大器中的任一者被启用时将所述第一电压源从所述第一磁隧道结器件和所述第二磁隧道结器件解耦。2.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在移动电话中。3.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在机顶盒中。4.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在音乐播放器中。5.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在视频播放器中。6.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在娱乐单元中。7.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在导航设备中。8.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在计算机中。9.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在手持式个人通信系统单元中。10.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在便携式数据单元中。11.如权利要求1所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述存储器阵列单位单元集成在固定位置数据单元中。12.一种用于实现一次性可编程存储器阵列单位单元的方法，包括：启用第一编程驱动器以仅将第一电压源节点耦合到串联耦合的第一磁隧道结和存取晶体管；启用第二编程驱动器以仅将所述第一电压源节点耦合到串联耦合的第二磁隧道结和所述存取晶体管；当所述第一编程驱动器被启用时禁用所述第二编程驱动器；禁用所述第一编程驱动器和所述第二编程驱动器以将所述第一电压源节点从所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结解耦；当所述第一电压源节点被从所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结解耦时通过第一感测放大器感测流过所述第一磁隧道结的第一电流来生成第一感测放大器输出；当所述第一电压源节点被从所述第一磁隧道结和所述第二磁隧道结解耦时通过第二感测放大器感测流过所述第二磁隧道结的第二电流来生成第二感测放大器输出；以及将所述第一感测放大器输出和所述第二感测放大器输出进行逻辑组合以生成所述一次性可编程存储器阵列单位单元的输出。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在移动电话中。14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在机顶盒中。15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在音乐播放器中。16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在视频播放器中。17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在娱乐单元中。18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在导航设备中。19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在计算机中。20.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在手持式个人通信系统单元中。21.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在便携式数据单元中。22.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述一次性可编程存储器阵列单位单元集成在固定位置数据单元中。23.一种一次性可编程存储器阵列单位单元，包括：具有源节点和漏节点的存取晶体管，所述源节点和所述漏节点中的一者耦合到固定电势；耦合在所述存取晶体管的所述源节点和所述漏节点中的另一者与所述一次性可编程存储器阵列单位单元中的第一位线之间的第一可编程元件；以及耦合在所述存取晶体管的所述源节点和所述漏节点中的所述另一者与所述一次性可编程存储器阵列单位单元中的第二位线之间的第二可编程元件耦合到所述第一位线的第一感测放大器；耦合到所述第二位线的第二感测放大器；包括耦合到所述第一感测放大器的输出的第一OR门输入和耦合到所述第二感测放大器的输出的第二OR门输入的逻辑OR门电路系统；以及耦合到所述第一可编程元件并耦合到所述第二可编程元件的编程电路系统，所述编程电路系统被配置成用于依次执行以下操作：将所述第一可编程元件耦合到第一电压源，将所述第二可编程元件从所述第一电压源解耦，并且随后将所述第二可编程元件耦合到所述第一电压源，以及将所述第一可编程元件从所述第一电压源解耦，其中所述第一电压源足以击穿与所述第一可编程元件相关联的第一势垒层和与所述第二可编程元件相关联的第二势垒层，所述编程电路系统进一步被配置成用于在所述第一感测放大器和所述第二感测放大器中的任一者被启用时将所述第一电压源从所述第一可编程元件和所述第二可编程元件解耦。24.如权利要求23所述的存储器阵列单位单元，其特征在于，所述第一可编程元件和/或所述第二可编程元件包括电子熔丝。25.如权利要求23所述的存储器阵列单位单元，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·金，T·金，S·金，K·李，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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