存储设备制造技术

实施例提供了一种存储设备，可以改进存储设备的特性。根据一个实施例，一种设备包括感测放大器，其感测基于单元中的第一数据的第一信号和基于单元中的第二数据的第二信号。感测放大器包括：电流镜，其使第一电流流入被连接到单元的第一节点，并基于第一节点的电位，使第二电流流入第二节点；第一开关，其被连接到第二节点和第三节点；晶体管，其包括被连接到第二节点的端子和被连接到第三节点的栅极；第二开关，其被连接到第二节点和第四节点；以及电路，其被连接到第二节点和第三节点，并基于第三节点的电位，使第三电流流入第二节点。使第三电流流入第二节点。使第三电流流入第二节点。

【技术实现步骤摘要】
存储设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求2020年9月16日提交的日本专利申请No.2020
‑
155568和2021年3月15日提交的美国专利申请No.17/200966的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本文所描述的实施例一般涉及存储设备。

技术介绍

[0004]使用可变电阻元件(例如，磁阻效应元件)作为存储元件的存储设备是已知的。

技术实现思路

[0005]实施例提供一种存储设备，可以改进存储设备的特性。
[0006]一般地，根据一个实施例，存储设备包括：存储单元；以及读电路，其被配置为感测基于存储单元中的第一数据的第一信号，将第二数据写入存储单元，感测基于存储单元中的第二数据的第二信号，以及基于第一信号与第二信号之间的比较结果来读取存储单元中的数据。读电路包括被配置为感测第一信号和第二信号的第一感测放大器，并且第一感测放大器包括：电流镜电路，其被配置为使第一电流流入被连接到存储单元的第一节点，并基于第一节点的电位，使第二电流流入第二节点；第一开关元件，其包括被连接到第二节点的第一端子和被连接到第三节点的第二端子；第一晶体管，其包括被连接到第二节点的第三端子和被连接到第三节点的第一栅极；第二开关元件，其包括被连接到第二节点的第四端子和被连接到第四节点的第五端子；以及第一电路，其被连接到第二节点和第三节点，并被配置为基于第三节点的电位，使第三电流流入第二节点。
附图说明
[0007]图1是示出根据第一实施例的存储设备的配置的示例的框图。
[0008]图2是根据第一实施例的存储设备的存储单元阵列的等效电路图。
[0009]图3和图4是各自示出根据第一实施例的存储设备的存储单元阵列的结构的示例的截面图。
[0010]图5是示出根据第一实施例的存储设备的存储元件的配置的示例。
[0011]图6是示出根据第一实施例的存储设备的读电路的配置的示例的框图。
[0012]图7和图8是根据第一实施例的存储设备的读电路的等效电路图。
[0013]图9是示出根据第一实施例的存储设备的操作的示例的流程图。
[0014]图10是示出根据第一实施例的存储设备的操作的示例的时序图。
[0015]图11和图12是示出根据第一实施例的存储设备的操作的示例的图。
[0016]图13、图14、图15和图16是示出根据第一实施例的存储设备的特性的图。
[0017]图17是示出根据第二实施例的存储设备的配置的示例的等效电路图。
[0018]图18是示出根据第二实施例的存储设备的操作的示例的时序图。
[0019]图19和图20是示出根据第二实施例的存储设备的操作的示例的图。
[0020]图21是示出根据第三实施例的存储设备的操作的示例的图。
[0021]图22是示出根据第三实施例的存储设备的操作的示例的时序图。
[0022]图23是示出根据第四实施例的存储设备的操作的示例的图。
[0023]图24是示出根据第四实施例的存储设备的操作的示例的时序图。
[0024]图25是示出根据第五实施例的存储设备的配置的示例的等效电路图。
[0025]图26是示出根据第六实施例的存储设备的配置的示例的等效电路图。
[0026]图27是示出根据第七实施例的存储设备的配置的示例的等效电路图。
具体实施方式
[0027]下面将参考附图描述实施例。注意，在以下描述中，具有相同功能和配置的构成元件由共同的附图标记表示。另外，通过将后缀添加到共同的附图标记来区分具有共同的附图标记的多个构成元件。注意，当不需要区分多个构成元件时，多个构成元件仅用共同的附图标记表示而不添加任何后缀。在这种情况下，除了下标和上标之外，后缀还包括例如被添加到共同的附图标记的末尾以指示阵列的索引。
[0028](1)第一实施例
[0029]将参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15和图16描述根据第一实施例的存储设备。
[0030](1a)配置示例
[0031]将参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8描述根据该实施例的存储设备的配置的示例。
[0032]图1是示出根据该实施例的存储设备的配置的示例的框图。
[0033]如图1所示，例如，存储设备1被连接到在存储设备1外部的设备(在下文中被称为外部设备)。外部设备9向存储设备1发送命令CMD、地址ADR、和控制信号CNT。在写入时，外部设备9发送待写入在存储设备1的数据(在下文中被称为写入数据)。在读取时，外部设备9从存储设备1接收从存储设备1读出的数据(在下文中被称为读取数据)。
[0034]存储设备1包括存储单元阵列10、行控制电路11、列控制电路12、写电路13、读电路14、电压产生电路15、输入/输出电路16、和控制电路17。
[0035]存储单元阵列10包括多个存储单元MC、多个字线、和多个位线。
[0036]多个存储单元中的每一个与对应的一对行和列相关联。每个存储单元MC被连接到多个字线WL中的对应字线。每个存储单元MC被连接到多个位线BL中的对应位线。
[0037]行控制电路11经由字线WL被连接到存储单元阵列10。行控制电路11接收有关地址ADR的行的解码结果(行地址)。行控制电路11基于有关地址ADR的解码结果来控制多个字线WL。采用该操作，行控制电路11将多个字线WL(多个行)设定在选择状态和非选择状态。在以下描述中，被设定在选择状态的字线WL被称为选择字线WL，并且除了选择字线WL之外的字线WL被称为非选择字线WL。
[0038]列控制电路12经由位线BL被连接到存储单元阵列10。列控制电路12接收有关地址
ADR的列的解码结果(列地址)。列控制电路12基于关于地址ADR的解码结果来控制多个位线BL。采用该操作，列控制电路12将多个位线BL(多个列)设定在选择状态和非选择状态。在以下描述中，被设定在选择状态的位线BL被称为选择位线BL，并且除了选择位线BL之外的位线BL被称为非选择位线BL。
[0039]写电路13将数据写入存储单元MC中。写电路13包括例如写驱动器(未示出)。
[0040]读电路14从存储单元MC读取数据。读电路14包括例如前置放大器141和感测放大器142。稍后将描述前置放大器141和感测放大器142的详细配置。
[0041]电压产生电路15通过使用从外部设备9提供的电源电压来产生用于存储单元阵列10的各种类型的操作的电压。例如，电压产生电路15产生用于写操作的各种类型的电压。电压产生电路15将所产生的电压输出到写电路13。例如，电压产生电路15产生用于读操作的各种类型的电压。电压产生电路15将所产生的电压输出到读电路14。
[0042]输入/输出电路16用作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，包括：存储单元；以及读电路，其被配置为感测基于所述存储单元中的第一数据的第一信号，将第二数据写入所述存储单元，感测基于所述存储单元中的所述第二数据的第二信号，以及基于所述第一信号与所述第二信号之间的比较结果来读取所述存储单元中的数据，其中，所述读电路包括：第一感测放大器，其被配置为感测所述第一信号和所述第二信号，所述第一感测放大器包括：电流镜电路，其被配置为使第一电流流入被连接到所述存储单元的第一节点，并基于所述第一节点的电位，使第二电流流入第二节点；第一开关元件，其包括被连接到所述第二节点的第一端子和被连接到第三节点的第二端子；第一晶体管，其包括被连接到所述第二节点的第三端子和被连接到所述第三节点的第一栅极；第二开关元件，其包括被连接到所述第二节点的第四端子和被连接到第四节点的第五端子；以及第一电路，其被连接到所述第二节点和所述第三节点，并被配置为基于所述第三节点的电位，使第三电流流入所述第二节点。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中，当所述第一感测放大器感测所述第一信号时，所述第一电路不使所述第三电流流动，以及当所述第一感测放大器感测所述第二信号时，所述第一电路使所述第三电流流动。3.根据权利要求1所述的存储设备，其中，当所述第一感测放大器感测所述第一信号时，所述第一电路使所述第三电流流动，以及当所述第一感测放大器感测所述第二信号时，所述第一电路不使所述第三电流流动。4.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第一电路包括：第二晶体管，其包括第六端子、被连接到所述第二节点的第七端子、和被连接到所述第三节点的第二栅极，以及第三晶体管，其包括被连接到所述第六端子的第八端子、被连接到接地端子的第九端子、和向其提供第一控制信号的第三栅极。5.根据权利要求4所述的存储设备，其中，当基于在第一电平的第一控制信号激活所述第三晶体管时，所述第二晶体管使所述第三电流从所述第二节点流到所述接地端子，以及当基于在第二电平的第一控制信号而未激活所述第三晶体管时，所述第二晶体管不使所述第三电流流动。6.根据权利要求5所述的存储设备，其中，所述第二栅极的尺寸小于所述第一栅极的尺寸。7.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述第三电流的电流值是基于所述第三节点的电位。8.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述读电路还包括第二感测放大器，其被配置为将所述第一信号与所述第二信号相比较，以及
所述第二感测放大器包括第二电路，其被配置为将偏移值施加到所述第三节点的所述第一信号和所述第四节点的所述第二信号中的一个。9.根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存储单元包括磁阻效应元件。10.一种存储设备，包括：存储单元；以及读电路，其被配置为感测基于所述存储单元中的第一数据的第一信号，将第二数据写入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山明，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：