[发明专利]基于模仿电阻式存储器写入操作来调节电阻式存储器写入驱动器强度

说明书

优先权申请

本申请要求2015年2月12日提交的题为“ADJUSTING RESISTIVE MEMORY WRITE DRIVER STRENGTH BASED ON A MIMIC RESISTIVE MEMORY WRITE OPERATION”的美国专利申请序列号14/620,487的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

I.技术领域

本公开的技术总体上涉及电阻式存储器，并且特别地涉及用于向电阻式存储器提供写入电流以执行写入操作的电阻式存储器写入驱动器电路。

II.背景技术

基于处理器的计算机系统包括用于数据存储的存储器。存储器系统由能够存储数据的存储器位单元组成，其中存储的数据的形式取决于采用的存储器的类型。特别地，磁性随机存取存储器(MRAM)是通过对MRAM位单元的磁性隧道结(MTJ)编程来存储数据的非易失性存储器的示例。数据作为磁性状态存储在MTJ中，其中不需要电流来保存存储的数据值。因此，即使在没有向MTJ供电时，MTJ也可以存储数据。相反，以电荷形式存储数据的存储器(诸如静态随机存取存储器(SRAM))需要电力来保存存储的数据值。因此，由于即使在关闭电源时MTJ也可以存储信息，特定的电路和系统可以受益于采用MRAM。

在这方面，图1示出了示例性MRAM位单元100，其包括与用于存储非易失性数据的MTJ 104集成的金属氧化物半导体(通常为n型MOS，即NMOS)存取晶体管102。作为示例，MRAM位单元100可以被设置在用作用于需要电子存储器的任何类型的系统(诸如中央处理单元(CPU)或基于处理器的系统)的存储器存储装置的MRAM存储器中。MTJ 104包括布置在由薄的非磁性电介质层形成的隧道势垒110的任一侧的钉扎层106和自由层108。当钉扎层106和自由层108的磁取向彼此反平行(AP)时，存在第一存储器状态(例如，逻辑“1”)。当钉扎层106和自由层108的磁取向彼此平行(P)时，存在第二存储器状态(例如，逻辑“0”)。此外，存取晶体管102控制向MTJ 104读取和写入数据。存取晶体管102的漏极(D)耦合到MTJ 104的底部电极112，MTJ 104的底部电极112耦合到钉扎层106。字线114耦合到存取晶体管102的栅极(G)。存取晶体管102的源极(S)耦合到源极线116，源极线116耦合到写入驱动器118。位线120耦合到写入驱动器118和MTJ 104的顶部电极122，MTJ 104的顶部电极122耦合到自由层108。

继续参考图1，当向MTJ 104写入数据时，存取晶体管102的栅极G通过激活字线114被激活，字线114将来自源极线116上的写入驱动器118的写入电流(I_W)耦合到底部电极112。由写入驱动器118提供给MTJ 104的写入电流(I_W)必须足够强以改变自由层108的磁取向。如果磁取向要从AP改变为P，则从顶部电极122流到底部电极112的电流在自由层108处引起自旋转移扭矩(STT)，其可以相对于钉扎层106将自由层108的磁取向改变为P。如果磁取向要从P改变为AP，则从底部电极112流到顶部电极122的电流在自由层108处引起STT，其相对于钉扎层106将自由层108的磁取向改变为AP。