[发明专利]基于电阻的具有多条源线的存储器单元

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求共同拥有的于2013年9月30日提交的美国非临时专利申请No.14/041,868的优先权，该非临时专利申请的内容通过援引全部明确纳入于此。

领域

本公开一般涉及基于电阻的存储器设备。

相关技术描述

基于电阻的存储器(诸如磁阻式随机存取存储器(MRAM))可被用作非易失性随机存取存储器。MRAM设备可使用被称为磁性隧道结(MTJ)元件的磁性(磁阻式)存储元件来存储数据。MTJ元件是从由绝缘层分开的两个铁磁层形成的。这两个层中的一个层可被磁化到固定极性，而另一层可通过在常规MRAM配置中经由写入线向该层施加磁场或者通过在自旋转移矩MRAM(STT-MRAM)配置中向MTJ施加写入电流来使其磁极化改变。每个MTJ元件及其相关联的电路系统(例如，存取晶体管)可形成存储一位信息的MRAM单元。

数据可基于MRAM单元的电阻来从MRAM单元读取。特定的MRAM单元可通过偏置相关联的存取晶体管来选择，该存取晶体管使电流能够从源线流过该单元的MTJ。MRAM单元的电阻取决于这两个磁性层中的场的取向。通过测量经过MTJ的读取电流(例如，通过将读取电流与参考电流进行比较)，MTJ可在这两个磁性层具有相同极性并且该单元呈现较低电阻的情况下被确定为处于平行状态(例如，逻辑1)或者在这两个磁性层具有相反极性并且MTJ呈现较高电阻时被确定为处于反平行状态(例如，逻辑0)。

概述

公开了通过使用基于电阻的存储器单元的耦合配置编码值来编码数据的系统和方法。基于电阻的存储器单元可具有多个存取晶体管。该多个存取晶体管至多条源线的耦合配置编码数据值。例如，当该多个存取晶体管中的第一存取晶体管耦合至第一源线并且该多个存取晶体管中的第二存取晶体管耦合至第二源线时，该耦合配置对应于第一数据值。当第一存取晶体管耦合至第二源线并且第二存取晶体管耦合至第一源线时，该耦合配置对应于第二数据值。

在另一特定实施例中，一种用于读取数据的方法包括：在基于电阻的存储器单元处相对于位线偏置第一源线或第二源线中的至少一者。该方法还包括在基于电阻的存储器单元处激活基于电阻的存储器单元的第一存取晶体管。该基于电阻的存储器单元耦合至第一源线、第二源线、以及位线。该方法进一步包括在基于电阻的存储器单元处基于第一存取晶体管是否使读取电流能够流过该基于电阻的存储器单元来检测数据值。

在另一特定实施例中，一种设备包括：用于在基于电阻的存储器单元处相对于位线偏置第一源线或第二源线中的至少一者的装置。该设备还包括用于在基于电阻的存储器单元处激活该基于电阻的存储器单元的第一存取晶体管的装置。该基于电阻的存储器单元耦合至第一源线、第二源线、以及位线。该设备进一步包括用于在基于电阻的存储器单元处基于第一存取晶体管是否使读取电流能够流过该基于电阻的存储器单元来检测数据值的装置。

在另一特定实施例中，一种存储能由处理器执行以执行操作的指令的计算机可读存储设备，这些操作包括在基于电阻的存储器单元处相对于位线偏置第一源线或第二源线中的至少一者。这些操作还包括在基于电阻的存储器单元处激活该基于电阻的存储器单元的第一存取晶体管，其中该基于电阻的存储器单元耦合至第一源线、第二源线、以及位线。这些操作进一步包括在基于电阻的存储器单元处基于第一存取晶体管是否使读取电流能够流过该基于电阻的存储器单元来检测数据值。

由所公开的实施例中的至少一个实施例提供的一个特定优点是提供基于电阻的存储器单元的能力，该基于电阻的存储器单元可被用作基于电阻元件的状态的随机存取存储器(RAM)单元并且也可被用作只读存储器(ROM)单元。

本公开的其他方面、优点和特征可在阅读了整个申请后变得明了，整个申请包括下述章节：附图简述、详细描述以及权利要求书。

附图简述

图1是配置成编码数据值的基于电阻的存储器单元的两个特定解说性实施例的示图；

图2是配置成编码数据值的基于电阻的存储器单元的特定实施例的示图；

图3是可包括图1或2的基于电阻的存储器单元的基于电阻的存储器单元阵列的示图；

图4是解说可与图1或2的基于电阻的存储器单元联用的字线、位线和源线的状态的表；

图5是解说用于从基于电阻的存储器单元读取数据值的方法的特定实施例的流程图；

图6是解说用于从基于电阻的存储器单元读取数据值的方法的第二特定实施例的流程图；