半导体存储装置制造方法及图纸

技术编号:36939003 阅读:8 留言:0更新日期:2023-03-22 19:00
总体上,根据一个实施方式,一种存储装置包括第一存储单元和控制电路。第一存储单元包括第一电阻变化元件和第一开关元件。控制电路构成为执行检测与所述第一存储单元相关的第一物理量的第一值的第一检测,执行用于在所述第一存储单元中存储第一数据的第一写入,在所述第一写入之后执行检测与所述第一存储单元相关的所述第一物理量的第二值的第二检测,并基于所述第一值和所述第二值来读取与所述第一存储单元相关的第二数据。所述第一值和所述第二值中的至少一个是与所述第一存储单元相关的所述第一物理量的变化期间的值。关的所述第一物理量的变化期间的值。关的所述第一物理量的变化期间的值。

【技术实现步骤摘要】
半导体存储装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于2021年9月17日提交的日本专利申请No.2021

152414和2022年3月10日提交的美国专利申请No.17/691198,并要求享受其优先权,故以引用方式将其全部内容并入本文。


[0003]概括地说,本文描述的实施方式涉及存储装置。

技术介绍

[0004]已知具有磁性元件的存储装置。

技术实现思路

[0005]总体上,根据一个实施方式,一种存储装置包括第一存储单元和控制电路。
[0006]第一存储单元包括第一电阻变化元件和第一开关元件。控制电路构成为执行检测与所述第一存储单元相关的第一物理量的第一值的第一检测,执行用于在所述第一存储单元中存储第一数据的第一写入,在所述第一写入之后执行检测与所述第一存储单元相关的所述第一物理量的第二值的第二检测,并基于所述第一值和所述第二值来读取与所述第一存储单元相关的第二数据。所述第一值和所述第二值中的至少一个是与所述第一存储单元相关的所述第一物理量的变化期间的值。
附图说明
[0007]图1是示出根据第一实施方式的存储装置的结构示例的框图;
[0008]图2是示出根据第一实施方式的存储装置的核心电路的结构示例的框图;
[0009]图3是示出根据第一实施方式的存储装置的存储单元阵列的电路结构的例子的图;
[0010]图4是示出根据第一实施方式的存储装置的存储单元阵列的结构的一部分的例子的图;
[0011]图5是示出根据第一实施方式的存储装置的某个存储单元的结构示例的截面图;
[0012]图6是示出用于表示存储单元的开关元件的电流

电压(I

V)特性的图表的例子的图;
[0013]图7是示出用于表示存储单元的I

V特性的图表的例子的图;
[0014]图8是示出根据第一实施方式的存储装置的某个写入驱动器、某个预充电电路、读出放大器、其它写入驱动器、其它预充电电路以及读接收器的电路结构的例子的图;
[0015]图9是示出在根据第一实施方式的存储装置执行某种读动作时,对与选择存储单元相对应的位线和字线分别施加的电压的时间变化的时序图的例子的图;
[0016]图10是用于说明根据第一实施方式的存储装置的读出放大器的第一读出动作和
第二读出动作中的电压采样的时序的图;
[0017]图11是用于说明根据第一实施方式的存储装置能够获得的进一步的有利效果的图;
[0018]图12是示出在根据第一实施方式的变形例的存储装置执行某种读动作时,对与选择存储单元相对应的位线和字线分别施加的电压的时间变化的时序图的例子的图;
[0019]图13是用于说明根据第一实施方式的变形例的存储装置的读出放大器的第一读出动作和第二读出动作中的电压采样的时序的图;
[0020]图14是示出根据第二实施方式的存储装置的结构示例的框图;
[0021]图15是示出能够作为根据第二实施方式的存储装置的各存储单元的电压传输路径的各种配线的布局示例的图;
[0022]图16是用于说明根据第二实施方式的存储装置在读动作时执行的时序控制的存储单元的分组的图;以及
[0023]图17是用于说明根据第二实施方式的存储装置的读出放大器的第一读出动作和第二读出动作中的电压采样的时序的图。
具体实施方式
[0024]在下文中,将参照附图描述各实施方式。在以下描述中,具有相同功能和配置的组件使用相同的附图标记来表示。当区分具有共同附图标记的多个组件时,共同附图标记加上后缀以进行区分。在多个部件不需要进行特别区分的情况下,仅对多个部件附加共同的附图标记,并且不附加后缀。
[0025]每个功能块可以通过硬件和软件中的任何一种或两者的组合来实现。此外,如下所述,区分功能块不是必需的。例如,一些功能可以由与示例性功能块不同的功能块执行。此外,可以将示例性功能块划分为更精细的功能子块。此外,以下描述中的功能块和组件的名称只是为了方便起见,其并不限制功能块和组件的配置和动作。
[0026]<第一实施方式>
[0027]在下文中,将描述根据第一实施方式的存储装置1。
[0028][结构示例][0029](1)存储装置
[0030]图1是示出根据第一实施方式的存储装置1的结构示例的框图。
[0031]根据第一实施方式的存储装置1可以以非易失方式存储数据。具体地说,存储装置1例如是垂直磁化型磁存储装置(MRAM:磁随机存取存储器),其使用利用基于磁隧道结(MTJ)的隧道磁阻(TMR)效应的电阻变化元件作为存储元件。TMR效应是例如通过施加磁场或电流改变铁磁体的磁化方向,从而当隧穿电流流动时元件的电阻发生改变的现象。
[0032]在图1中,除了存储装置1之外,还示出了存储器控制器2和主机装置4。存储装置1和存储器控制器2构成存储系统3。
[0033]存储器控制器2从诸如个人计算机之类的主机装置(外部设备)4接收主机命令,并基于主机命令来控制存储装置1。在该控制下,执行诸如将数据存储在存储装置1中的动作(以下称为写动作)和从存储装置1读取数据的动作(以下称为读动作)之类的各种动作。
[0034]下面说明与控制相关的在存储器控制器2和存储装置1之间传输的信号。
[0035]存储器控制器2通过存储器总线连接到存储装置1。存储器总线例如传送数据信号DQ和外部控制信号CNT。数据信号DQ包括写数据或读数据。外部控制信号CNT包括例如命令和地址信息。
[0036]接下来,将描述存储装置1的结构的细节。
[0037]存储装置1包括核心电路11、列解码器12、行解码器13、命令/地址输入电路14、定序器15和输入输出电路16。
[0038]核心电路11包括与字线和位线相关联的多个非易失性存储单元。字线包括全局字线和局部字线。位线包括全局位线和局部位线。以下,将局部字线简称为字线。类似地,局部位线简称为位线。在写动作中,写入数据存储在核心电路11中的存储单元中。在读动作中,从核心电路11中的存储单元中读取所读取的数据。
[0039]命令/地址输入电路14接收从存储器控制器2发送的外部控制信号CNT,并将外部控制信号CNT中的命令和地址信息传送到定序器15。
[0040]定序器15基于传送的命令和地址信息来控制存储装置1。例如,定序器15控制核心电路11、列解码器12、行解码器13、输入输出电路16等等,以执行诸如写动作和读动作之类的各种动作。
[0041]定序器15包括电压生成电路151。电压生成电路151产生用于写动作、读动作等等的各种电压。定序器15将电压生成电路151产生的电压提供给核心电路11。
[0042]输入输出电路16接收从存储器控制器2发送的数据信号DQ中的写入数据,并将写入数据传送本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储装置,包括:第一存储单元,包括第一电阻变化元件和第一开关元件;以及控制电路,构成为执行检测与所述第一存储单元相关的第一物理量的第一值的第一检测,执行用于在所述第一存储单元中存储第一数据的第一写入,在所述第一写入之后执行检测与所述第一存储单元相关的所述第一物理量的第二值的第二检测,并基于所述第一值和所述第二值来读取与所述第一存储单元相关的第二数据,所述第一值和所述第二值中的至少一个是与所述第一存储单元相关的所述第一物理量的变化期间的值。2.根据权利要求1所述的存储装置,当与所述第一存储单元相关的所述第一物理量正在变化期间,检测所述第一值和所述第二值中的至少一个。3.根据权利要求1所述的存储装置,所述第二数据是在所述第一检测开始时存储在所述第一存储单元中的数据。4.根据权利要求1所述的存储装置,所述第一值和所述第二值中的每一个是通过将所述第一物理量从第三值变化而获得的值。5.根据权利要求4所述的存储装置,所述第一检测中从所述第一物理量的变化开始到检测到所述第一值为止的第一时间,实质上等于所述第二检测中从所述第一物理量的变化开始到检测到所述第二值为止的第二时间。6.根据权利要求1所述的存储装置,所述第一物理量为连接到所述第一存储单元的第一配线的电压。7.根据权利要求6所述的存储装置,所述控制电路还构成为:在所述第一检测中,将第一电压施加到所述第一配线后使所述第一配线成为浮置状态,并且在所述第一配线处于浮置状态期间,将低于所述第一电压的第二电压施加到连接到所述第一存储单元的第二配线,从而降低所述第一配线的电压,以及在所述第二检测中,将所述第一电压施加到所述第一配线后使所述第一配线成为浮置状态,并且在所述第一配线处于浮置状态期间,将所述第二电压施加到所述第二配线,从而降低所述第一配线的电压,所述第一值和所述第二值中的每一个是通过将所述第一配线的电压从所述第一电压下降而获得的值,所述第一值和所述第二值中的至少一个是所述第一配线的电压的下降期间的值。8.根据权利要求7所述的存储装置,在所述第一配线的电压下降期间,检测所述第一值和所述第二值中的至少一个。9.根据权利要求7所述的存储装置,所述第一检测中从所述第一配线的电压下降开始到检测到所述第一值为止的第一时间,实质上等于所述第二检测中从所述第一配线的电压下降开始到检测到所述第二值为止的第二时间。
10.根据权利要求7所述的存储装置,在所述第一检测开始时所述第一电阻变化元件处于低阻抗状态的情况下,所述第一检测中的所述下降后的稳定的...

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

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