[发明专利]在存储器装置读取操作期间向字线选择性地施加负电压的系统和方法

权利要求书

1.一种从包括磁性隧道结(MTJ)装置的存储器阵列读取数据的方法，所述方法包含：

将读取信号施加至耦合到包括多个存储器单元的存储器阵列的位线，所述多个存储器单元中的每一者包含磁性隧道结(MTJ)装置；

将正电压施加至耦合到所述存储器阵列的选定存储器单元的选定字线；以及

将负电压施加至耦合到所述存储器阵列的非选定字线。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每一MTJ装置包含自由层、固定层和隧道势垒。

3.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述负电压通过减小来自耦合到所述非选定字线的存储器单元的泄漏电流来增强所述选定存储器单元的读取裕量。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在备用状态期间将所述负电压施加至所述字线中的每一者。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述读取信号包括读取电流或读取电压。

6.一种存储器装置，其包含：

存储器单元阵列，所述存储器单元阵列中的存储器单元中的每一者包含磁性隧道结(MTJ)装置；

耦合到所述存储器单元阵列的多个位线；

耦合到所述存储器单元阵列的多个字线；

位线逻辑电路，其耦合到所述多个位线且适合于将读取信号施加至所述多个位线中的一个位线，所述一个位线耦合到所述存储器单元阵列的选定存储器单元；以及

字线逻辑电路，其耦合到所述多个字线且适合于将正电压选择性地施加至所述多个字线中的选定字线，所述选定字线耦合到所述选定存储器单元，且其中所述字线逻辑电路将负电压施加至耦合到所述存储器阵列的非选定字线，所述非选定字线包括所述多个字线中除所述选定字线外的每一者。

7.一种存储器装置，其包含：

字线逻辑电路，所述字线逻辑电路耦合到多个字线且适合于向耦合到包含磁性隧道结(MTJ)装置的选定存储器单元的选定字线选择性地施加正电压且向非选定字线施加负电压。

8.根据权利要求7所述的存储器装置，其进一步包含适合于将所述负电压施加至所述非选定字线的负电压源。

9.根据权利要求8所述的存储器装置，其中所述字线逻辑电路将所述负电压源选择性地施加至所述非选定字线。

10.根据权利要求8所述的存储器装置，其进一步包含存储器单元阵列，所述存储器单元阵列中的每一存储器单元包含MTJ装置。

11.根据权利要求7所述的存储器装置，其进一步包含：

存储器单元阵列，所述存储器单元阵列中的每一存储器单元包含MTJ装置，其中所述多个字线耦合到所述存储器单元阵列；

耦合到所述存储器单元阵列的多个位线；以及

位线逻辑电路，其耦合到所述多个位线且适合于将读取信号施加至所述多个位线中的一个位线，所述一个位线耦合到所述存储器单元阵列的选定存储器单元。

12.根据权利要求11所述的存储器装置，其中所述非选定字线包括所述多个字线中除所述选定字线外的至少一个字线。

13.根据权利要求12所述的存储器装置，其中每一MTJ装置包含自由层、固定层和隧道势垒。

14.根据权利要求7所述的存储器装置，其中施加所述负电压增强所述选定存储器单元的读取裕量。

15.根据权利要求7所述的存储器装置，其中所述负电压在备用状态期间被施加至所述多个字线中的每一者。

16.根据权利要求7所述的存储器装置，其中所述负电压足以减小来自所述非选定存储器单元的泄漏电流。

17.根据权利要求7所述的存储器装置，其中所述负电压在读取操作期间被施加至所述非选定字线，但不被施加至所述选定字线。

18.根据权利要求7所述的存储器装置，其中所述MTJ装置安置于自旋转移力矩随机存取存储器(STT-RAM)装置的位单元内。

19.根据权利要求18所述的存储器装置，其进一步包含耦合到所述位单元的电流感测放大器。

20.根据权利要求7所述的存储器装置，其中所述负电压小于0.5伏特。