磁存储器件制造技术

本发明专利技术揭示一种能高速读出信息的磁存储器件。包括：二维排列的多个存储单元（１），使读出信息用的读出电流（Ｉｂ１、Ｉｂ２）从第１电源（电源电压Ｖｃｃ）流到各存储单元（１）的多条读出位线（５）和多条读出字线（６），连接到读出位线（５）的一部分的、将低于电源电压Ｖｃｃ的中间电压Ｖｒｙ施加在读出位线（５）的Ｙ方向中间电压生成电路（２５），以及连接到读出字线（６）的一部分的、将低于电源电压Ｖｃｃ的中间电压Ｖｒｘ施加在读出字线（６）的Ｘ方向中间电压生成电路（３５）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具备包含磁阻效应显现体的存储单元，可构成信息记录和读出的磁存储器件。
技术介绍
作为这种磁存储器件，已知有揭示于本申请申请人已经提出的特开2004-119638号公报中的磁存储器件。该磁存储器件是磁随机存取存储器(下面也称作“MRAMMagnetic Random Access Memory”)，如图5所示，包括将多个存储单元1分别配置在字线方向(X方向)和位线方向(Y方向)上的存储单元群14，配置在X方向上的多条读出字线6，以2条线路构成1组配置在Y方向上多条读出位线5，构成矩阵作为整体。各存储单元1由一对存储元件1a、1b构成。各存储元件1a、1b由利用GMR(Giant Magneto-Resistive巨大磁阻)或TMR(Tunneling Magneto-Resistive隧道磁阻)构成的磁阻效应显现体2a、2b，分别串联于各磁阻效应显现体2a、2b的防逆流用的2个二极管Da、Db构成，配置在读出字线和读出位线的交叉部位。这时，配置在各交叉部位上的1个存储单元1中，一方的磁阻效应显现体2a，其一端通过二极管Da连接到读出位线5的一方线路5a，而另一端连接到读出位线6。另外，另一方的磁阻效应显现体2b，其一端通过二极管Db连接到与一方线路5a构成一组的另一方线路5b，而另一端连接到共同的读出位线6。另外，各存储单元1根据一对磁阻效应显现体2a、2b中一方阻值高于另一方阻值的状态与低于另一方阻值的状态中一种状态，存储一个信息(“0”或“1”的数字信息)。另外，用来读出存储单元1所存储信息的读出电路23(图中示出读出电路23n、23n+1)分别连接到读出位线5的一端侧。这种情况下，读出电路23包括分别连接到构成读出位线5的各线路5a、5b的一端的2个开关(图中作为一例用半导体开关的双极性晶体管Q1、Q2)，通过这些双极性晶体管Q1、Q2，其一端侧分别连接到线路5a、5b，同时其另一端连接到电源Vcc的2个感知用电阻R1、R2，以及通过放大各感知电阻R1、R2发生的电压的差分，读出存储单元1所存储信息并输出的电路(例如差动放大电路)42。另一方面，各读出字线6的一端侧上分别设置恒流电路33(图中示出恒流电路33m、33m+1)。该磁存储器件中读出存储于所要的一个存储单元1中的信息时，通过由Y方向地址译码电路22将规定的电压施加在连接到该读出电路23的位译码器线Y(例如位译码器线Yn)，使该读出电路23的晶体管Q1、Q2转为导通状态，从而使连接到所要的存储单元1的读出位线5对应的读出电路23动作。而且，通过将规定电压施加在连接到恒流电路33的字译码器线(例如字译码器线Xm)，使连接到所要存储单元1的读出字线6对应的恒流电路33动作。这种状态下，在连接所要的存储单元1的读出位线5的各线路5a、5b的一端侧上通过动作了的读出电路23的各感知用电阻R1、R2加上电源电压Vcc。另一方面，连接所要的存储单元1的读出字线6的一端侧，通过动作了的恒流电路33连接到接近于地电位的电压。这样一来，所要的存储单元1的一方的磁阻效应显现体2a上，通过感知电阻R1、晶体管Q1、二极管Da、磁阻效应显现体2a、读出字线6及恒流电路33的通路，流过电流Ib1，而所要的存储单元1的一方的磁阻效应显现体2b上，通过感知电阻R2、晶体管Q2、二极管Db、磁阻效应显现体2b、读出字线6及恒流电路33的通路，流过电流Ib2。这时，电流Ib1、Ib2的各电流值，因其总和由恒流电路33控制为一定，所以根据一对磁阻效应显现体2a、2b中的一方阻值大于另一方的阻值与否，成为一方比另一方大的状态和一方比另一方小的状态中的一种状态。另外，与此相应，各感知用电阻R1、R2中发生的电压也变化。因而，读出电路23的差动放大电路42，通过放大各感知用电阻R1、R2中发生的各电压的差分，读出并输出所要的存储单元1所存储的信息。特开2004-119638号公报(第12、13、21、22页，第2图)可是，专利技术者们经研究上述的以往的磁存储器件的结果后，发现存在如下那样应改善的课题。即，该磁存储器件中，由于读出位线5和读出字线6的各另一端侧为开路状态，故除连接到被进行信息读出的存储单元1的一条读出位线(1组线路)5和一条读出字线6之以外的其他读出位线5和读出字线6均为接近于浮置状态(未固定于特定电位的高阻抗状态)的状态。因此，关于读出字线6，在向实施从存储单元1的信息读出的选择状态(读出字线6的电压从阈值电压Vth至“低电平接近于地电位的电平”之间的状态)转移而言，由动作了的恒流电路33急速地放电存在于读出字线6与地之间的寄生电容所蓄积的电荷，结果，如图6所示，虽短时间内完成，但当完成从存储单元1的读出之后向非选择状态(读出字线6的电压从阈值电压Vth至“高电平”之间的状态)转移之际，必须由电源Vcc通过存储单元1和读出电路23供给的电流充电上述的寄生电容，如图中的虚线所示，与转移到低电平时相比，需要极长的时间。因而，存在对下一个存储单元1的信息可能读出之前的时间也相应加长那样的课题。这里所谓“高电压电平”是指施加在位译码器线Y的电压V2减去双极晶体管Q1(Q2)的基射极间电压后的电压。另一方面，各读出位线5经各存储单元的磁阻效应显现体2a、2b和二极管Da、Db连接到读出字线6上。因此，除了连接到处在动作状态的一个读出电路23的一条读出位线5(选择状态的读出位线5)之外的读出位线5(非选择状态的读出位线)，经处在选择状态的一条读出字线6使降低(拉低)至地电位附近。结果，从读出电路23经各感知用电阻R1、R2施加电源电压Vcc时(转移到选择状态时)，必须由电源电压Vcc供给的电流充电存在于读出位线5与地之间的寄生电容从地电位到上述的高电平，使读出位线5的电压上升。因此，使读出位线5的电压从电源电压Vcc的施加开始上升至可能流过存储单元1信息读出所必要的电流Ib1、Ib2的电压(高电平)为止的时间加长，结果，存在的课题是使从存储单元1的信息读出时间加长。尤其为了根据存储容量的大容量化要求，在使连接到读出位线5和读出字线6的存储单元1的数目增大时，不能容忍磁存储器件的器件规模大型化的情况下，必须使各读出位线5和读出字线6更细，且使各读出位线5、5之间和各读出字线6、6之间更接近地排列，所以各读出位线5和各读出字线6的电阻值和寄生电容增大。因此，使读出字线6从选择状态恢复到非选择状态要求长的时间，或使读出位线5的电压从电源电压Vcc施加开始至达到可能流过读出存储单元1的信息读出所必要的电流Ib1、Ib2的电压为止读出位线5的电压上升的时间加长的上述各课题更加显著。本专利技术为解决有关课题而作，其主要目的在于提供能高速读出信息的磁存储器件。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术的磁存储器件，包括二维配置的多个存储单元；将用于读出信息用的读出电流，从第1电源流过所述各存储单元的读出用线路；以及连接到该读出用线路的至少一部分上，并将低于所述第1电源的电源电压的中间电压施加在该读出用线路上的第2电源。这时，所述读出用线路由并排设置的多条读出位线和使与该多条的读出位线分别交义地排列的多条读出字线所构成，所述各存储单元各自配置在所述读出位线与所述读出字线的交义部位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁存储器件，其特征在于，包括二维配置的多个存储单元；将用于读出信息用的读出电流，从第１电源流过所述各存储单元的读出用线路；以及连接到该读出用线路的至少一部分上，并将低于所述第１电源的电源电压的中间电压施加在读出用 线路上的第２电源。

【技术特征摘要】
JP 2005-7-25 2005-2141511.一种磁存储器件，其特征在于，包括二维配置的多个存储单元；将用于读出信息用的读出电流，从第1电源流过所述各存储单元的读出用线路；以及连接到该读出用线路的至少一部分上，并将低于所述第1电源的电源电压的中间电压施加在读出用线路上的第2电源。2.如权利要求1所述的磁存储器件，其特征在于，所述读出用线路由并排设置的多条读出位线和使与该多条读出位线分别交义地并排设置的多条读出字线构成，所述各存储单元各自配置在所述读出位线与所述读...

【专利技术属性】
技术研发人员：江崎城一朗，柿沼裕二，
申请(专利权)人：TDK股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]