[发明专利]具有OTP单元的MRAM存储器

说明书

磁阻随机存取存储器(MRAM)包括具有MRAM单元的MRAM阵列，每个MRAM单元包括磁性隧道结(MTJ)。该MRAM包括数据写入电路，该数据写入电路被配置成在一次可编程(OTP)写入模式下或在非OTP写入模式下写入。在该OTP写入模式下，该数据写入电路被配置成跨越第一多个MRAM单元中的选定MRAM单元提供高写入电压量值，以便永久性地熔断该选定MRAM单元的对应隧道介电层。在该非OTP写入模式下，该数据写入电路被配置成跨越选定MRAM单元提供较低写入电压量值，以便设置每个MRAM单元的对应自由层的磁化以调节每个MRAM单元的电阻，而不熔断每个MRAM单元的该对应隧道介电层。

技术领域

本发明大体上涉及一种MRAM，且更确切地说，涉及一种具有OTP单元的MRAM。

背景技术

磁阻随机存取存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)是其存储器单元使用磁性状态存储信息的存储器。通过某一MRAM，可以存储非易失性存储器并且可以在存储器的使用寿命内多次写入单元。

发明内容

根据一种实施方式，一种磁阻随机存取存储器(MRAM)包括：

MRAM阵列，所述MRAM阵列包括布置成行和列的MRAM单元，所述MRAM阵列的每个MRAM单元包括磁性隧道结(MTJ)，所述磁性隧道结包括对应自由层和对应隧道介电层；

数据写入电路，所述数据写入电路被配置成在一次可编程(OTP)写入模式下或在非OTP写入模式下写入到所述MRAM阵列的MRAM单元，其中：

在所述OTP写入模式下，所述数据写入电路被配置成跨越所述MRAM阵列的一组MRAM单元中的选定MRAM单元提供高写入电压量值，以便永久性地熔断所述选定MRAM单元的所述对应隧道介电层以存储逻辑值，以及

在所述非OTP写入模式下，所述数据写入电路被配置成跨越待写入的选定MRAM单元提供低于所述高写入电压量值的较低写入电压量值，其中所述较低写入电压量值设置所述待写入的选定MRAM单元中的MRAM单元的自由层的磁化，以将所述MRAM单元的电阻调节到电阻状态以将逻辑值存储在所述MRAM单元中，而不熔断所述MRAM单元的所述对应隧道介电层。

在一个或多个实施方式中，在所述非OTP写入模式下，当跨越MRAM单元提供的所述较低写入电压量值具有第一极性时，第一逻辑值存储于所述MRAM单元中，并且当跨越所述MRAM单元提供的所述较低写入电压量值具有与所述第一极性相反的第二极性时，与所述第一逻辑值相反的第二逻辑值存储于所述MRAM单元中。

在一个或多个实施方式中，在所述OTP写入模式下，所述数据写入电路被配置成跨越所述一组MRAM单元中的非选定MRAM单元提供电压量值，所述电压量值不会熔断所述未选定MRAM单元的所述对应隧道介电层。

在一个或多个实施方式中，MRAM阵列被配置成接收指示待写入的一组MRAM单元的访问地址，所述MRAM还包括控制电路，所述控制电路被配置成接收所述访问地址并且基于所述访问地址产生OTP模式指示符，其中所述数据写入电路被配置成基于OTP模式指示符在所述OTP写入模式下或在所述非OTP写入模式下写入到所述MRAM阵列的MRAM单元。

在一个或多个实施方式中，所述控制电路包括存储电路，所述存储电路被配置成存储表示为OTP地址的所述MRAM阵列的地址，其中如果所述访问地址表示为所述存储电路中的OTP地址，则在写入到所述访问地址时，所述OTP模式指示符指示所述OTP写入模式。

在一个或多个实施方式中，所述的MRAM还包括读取电路，所述读取电路被配置成在OTP读取模式下或在非OTP读取模式下读取所述MRAM阵列的MRAM单元，其中：