包含数字检测放大器的MRAM设备制造技术

在磁性随机访问存储器（ＭＲＡＭ）（８）设备中被选中的存储单元（１２）的阻抗被读电路（２０）检测到，该读电路包含直流注入电荷放大器（２８），积分电路电容器（２４）及数字检测放大器（２６）。直流注入电荷放大器（２８）向积分电路电容器（２４）提供电流以维持在磁性随机访问存储器（ＭＲＡＭ）（８）设备中未被选中的存储单元（１２）上的等电位。当直流注入电荷放大器（２８）向被选中的存储单元（１２）施加固定电压，检测放大器测量信号在积分电路上的积分时间。信号积分时间显示存储单元ＭＲＡＭ的阻抗是处于第一状态（Ｒ）还是第二状态（Ｒ＋ΔＲ）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于数据存储的随机访问存储器。更特别地，本专利技术涉及磁性随机访问存储设备，该设备包含存储单元阵列和用于检测存储单元阻抗的检测放大器。磁性随机访问存储器(MRAM)是非易失性存储器，被用于长期数据存储。在MRAM设备上执行读写操作将大大快于在传统的长期存储设备诸如硬盘上执行读写操作。此外，MRAM设备比硬盘和其他传统的长期存储设备密度更大，功耗更小。典型的MRAM设备包括一个存储单元阵列。字线沿存储单元的行延伸，位线沿存储单元的列延伸。每个存储单元位于字线和位线的交叉点。存储单元以磁化方向存储一比特信息。每个存储单元的磁化在任何给定的时刻都呈现为两种稳定状态中的一种。这两种稳定状态，同相和反相，表示逻辑值“0”和“1”。磁化方向影响诸如自旋隧道设备的存储单元的阻抗。举例来说，如果磁化方向是同相，存储单元的阻抗是值R，而如果磁化方向从同相改变为异相，存储单元的阻抗增加到R+ΔR。被选中的存储单元的磁化方向，从而该存储单元的逻辑状态，可以通过检测该存储单元的阻抗状态被读取。阻抗状态可以通过向被选中的存储单元施加一电压并测量流经该存储单元的检测电流来检测到。理想地，阻抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测在ＭＲＡＭ设备（８）中的存储单元（１２）的阻抗状态的电路（２０），该电路（２０）包括：积分电路（２４）；以及检测放大器（２６），连接到积分电路（２４）和存储单元（１２），用于测量积分电路（２４）上电压（Ｖ↓［ｉｎｔｇ］）达到 参考电压（Ｖ↓［ｒｅｆ］）的时间，并用于将测量到的时间与阈值进行比较；如果该时间小于阈值，存储单元（１２）处于第一阻抗状态；以及如果该时间大于阈值，该存储单元处于第二阻抗状态。

【技术特征摘要】
US 1999-10-29 09/4306111．用于检测在MRAM设备(8)中的存储单元(12)的阻抗状态的电路(20)，该电路(20)包括积分电路(24)；以及检测放大器(26)，连接到积分电路(24)和存储单元(12)，用于测量积分电路(24)上电压(Vintg)达到参考电压(Vref)的时间，并用于将测量到的时间与阈值进行比较；如果该时间小于阈值，存储单元(12)处于第一阻抗状态；以及如果该时间大于阈值，该存储单元处于第二阻抗状态。2．权利要求1的电路，其中检测放大器(26)包括计数器(38)用于保存计数值；以及时钟，用于使计数器(38)以时钟频率增加计数值，直到积分电路上的电压(Vintg)等于参考电压(Vref)，计数器(38)的最高有效位(MSB)显示存储单元(12)的是处于第一还是第二阻抗状态。3．权利要求2的电路，进一步包括预置寄存器(44)，用于保存计数器(38)的内容及向计数器(38)赋值，该预置寄存器(44)被集成在计数器(38)中。4．权利要求3的电路，进一步包括控制器(46)，用于控制计数器(38)和预置寄存器(44)执行非破坏性读，该控制器(46)使计数器(38)通过使参考单元和参考电压向积分电路(24)充电来确定阈值，并使计数器(38)测量积分电路(24)上的电压达到参考电压的时间。5．权利要求3的电路，进一步包含用于控制计数器(38)，预置寄存器(44)及写电路(19)以执行破坏性读的控制器(46)，该控制器(46)使存储单元(12)及参考电压给积分电路(24)充电至少一次；使计数器(38)至少第一次测量积分电路(24)上的电压达到参...

【专利技术属性】
技术研发人员：FA佩尔纳，KJ埃尔德雷奇，LT特兰，
申请(专利权)人：惠普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]