[发明专利]存储器器件及其操作方法

说明书

公开了一种存储器器件，包括多个磁阻随机存取存储器单元，该等磁阻随机存取存储器单元包括第一一次性可编程磁阻随机存取存储器单元。第一一次性可编程选择晶体管连接至第一一次性可编程磁阻随机存取存储器单元。该第一一次性可编程选择晶体管被配置为选择性地向第一一次性可编程磁阻随机存取存储器单元施加击穿电流以将第一一次性可编程磁阻随机存取存储器单元写入成击穿状态。本发明的实施例还公开了一种操作存储器器件的方法。

技术领域

本发明的实施例涉及存储器器件及其操作方法。

背景技术

非易失性存储器是在没有电源的情况下保留数据的存储器。磁阻随机存取存储器(MRAM)是使用磁存储元件存储数据的非易失性随机存取存储器(RAM)技术。MRAM器件包括MRAM单元的阵列，每个MRAM单元被实现为单位单元以存储二进制数据值。每个MRAM单元包括由薄绝缘层分离的铁磁层形成的一对磁隧道结(“MTJ”或“MTJ元件”)。这两个层包括在固定磁场对准方向上永久磁化的磁性层(该层称为固定层)和可变磁化的磁性层(该层称为自由层)。

可变磁化的磁性层可相对于永久磁化层在两个取向中的一个中磁化。这两个取向的特征在于穿过MTJ叠加层的串联电阻明显不同。可变层的磁场取向可与永磁体层的磁场取向相同(平行)地对准，或可变层的磁场可与永磁体层的磁场正相反(反平行)地对准。平行对准状态具有相对较低的电阻，即较低的逻辑状态为“0”。反平行对准状态具有较高的电阻，即较高的逻辑状态为“1”。从它们的相对较高或较低电阻感测到的这两个状态表示存储器中位的不同二进制逻辑值。

非易失性存储器包括一次性可编程(OTP)存储器。OTP存储器是只能编程一次的只读存储器。一旦编程，内容将无法更改，并且在断电后内容仍会保留。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。另外，附图是说明性的，作为本发明的实施例的实例，而无意于进行限制。

图1是示出根据一些实施例的MRAM OTP存储器器件的实例的框图。

图2是示出根据一些实施例的图1的实例MRAM OTP存储器器件的其他方面的框图。

图3是示出根据一些实施例的OTP方法的实例的流程图。

图4是示出根据一些实施例的图1的实例MRAM OTP存储器器件的其他方面的框图。

图5是示出根据一些实施例的图1的实例MRAM OTP存储器器件的其他方面的框图。

图6是示出根据一些实施例的用于MRAM OTP存储器器件的实例的读电流的分布的图解。

图7是示出根据一些实施例的每比特一单元(1CPB)OTP方法的实例的流程图。

图8是示出根据一些实施例的1CPB OTP方法的另一实例的流程图。

图9是示出根据一些实施例的图1的实例MRAM OTP存储器器件的其他方面的框图。

图10是示出根据一些实施例的用于MRAM OTP存储器器件的另一实例的读电流的分布的图。

图11是示出根据一些实施例的每比特两单元(2CPB)OTP方法的实例的流程图。

图12是示出根据一些实施例的2CPB OTP方法的另一实例的流程图。

具体实施方式