[发明专利]非易失性存储器和具有该非易失性存储器的存储装置

说明书

提供了一种非易失性存储器和具有该非易失性存储器的存储装置。根据本发明构思的非易失性存储器从存储数据的真实单元和存储互补数据的互补单元执行读操作，从而增大或最大化感测容限。另外，非易失性存储器将多个真实单元/互补单元连接至字线，从而显著减小存储器单元阵列的尺寸。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年3月25日提交的美国临时申请No.61/969,911和于2014年5月29日提交的韩国专利申请No.10-2014-0065176的利益，以上各申请的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本文描述的本发明构思涉及一种非易失性存储器、包括该非易失性存储器的存储装置和/或其读写方法。

背景技术

由于高速和/或低功率电子装置，因此对以高速操作并且具有低操作电压的半导体存储器的需求增加。作为半导体存储器，开发了一种磁性存储器以满足这些需求。磁性存储器由于其高速操作和/或非易失性特征而成为下一代半导体存储器的焦点。

通常，磁性存储器可包含磁性隧道结(MTJ)图案。MTJ图案由两种磁性材料以及介于它们之间的绝缘层形成。MTJ图案的电阻可随着两种磁性材料的磁化方向而变化。例如，当两种磁性材料的磁化方向彼此反向平行时，MTJ图案具有最大电阻，而当两种磁性材料的磁化方向彼此平行时，其具有最小电阻。可利用电阻值之间的差写/读数据。

发明内容

本发明构思的一些示例实施例的一个方面在于提供一种非易失性存储器，该非易失性存储器包括：用于存储数据的第一真实单元和第二真实单元；用于存储所述数据的互补数据的第一互补单元和第二互补单元；位线，其分别连接至第一真实单元和第二真实单元的第一端；互补位线，其分别连接至第一互补单元和第二互补单元的第一端；第一子字线，其连接至第一真实单元的第二端；第二子字线，其连接至第二真实单元的第二端；第一互补子字线，其连接至第一互补单元的第二端；第二互补子字线，其连接至第二互补单元的第二端；以及第一晶体管，其被构造为响应于施加至第一字线的第一导通电压将第一子字线连接至第一源极线；第一互补晶体管，其被构造为响应于第一导通电压将第一互补子字线连接至第一互补源极线；第二晶体管，其被构造为响应于施加至第二字线的第二导通电压将第二子字线连接至第一源极线；以及第二互补晶体管，其被构造为响应于第二导通电压将第二互补子字线连接至第一互补源极线。

在一些示例实施例中，第一真实单元和第二真实单元以及第一互补单元和第二互补单元中的每一个是磁性隧道结(MTJ)单元。

在一些示例实施例中，第一字线和第二字线与第一源极线和第二互补源极线按照相同方向延伸。

在一些示例实施例中，所述非易失性存储器还包括：位线选择晶体管，其被构造为响应于列选择信号将位线中的一根选择性地连接至第一数据线；以及互补位线选择晶体管，其被构造为响应于列选择信号将互补位线中的一根选择性地连接至第二数据线。

在一些示例实施例中，所述非易失性存储器还包括：输入缓冲器，其向第一数据线提供对应于所述数据的电压；以及互补输入缓冲器，其向互补数据线提供对应于所述互补数据的电压。

在一些示例实施例中，在关于第一真实单元和第二真实单元之一的写操作中向位线施加预充电电压之后，将地电压施加至所选择的位线，将导通电压施加至所选择的字线，并且将写电压施加至第一源极线。

在一些示例实施例中，在关于第一互补单元和第二互补单元之一的写操作中向互补位线施加地电压之后，将预充电电压施加至所选择的互补位线，将导通电压施加至所选择的字线，并且将地电压施加至第一互补源极线。

在一些示例实施例中，非易失性存储器还包括感测放大器，其被构造为感测第一数据线和第二数据线的电压或电流。