[发明专利]磁性存储器

说明书

本发明涉及到自由选择存取型式的一种磁性存储器(MRAM)，磁性存储器具有由很多存储器单元组成的存储器单元区，存储器单元是矩阵形状地安排在由字线和读出线(Senseleitung)的交叉点上的，并且存储器单元的逻辑数据内容是由一种磁性状态定义的，具有从属于字线的一个寻址电路，借助于此寻址电路在一个或多个被选定的，其数据内容应该被读取的存储器单元的字线上加上一个电压，并且具有从属于读出线的计算电路，借助于此计算电路测定或计算与一个或多个被选定的存储器单元数据内容相对应的信号。

在这种矩阵组织的磁性存储器(MRAMs)中，数据信息是以磁化方向形式包括在安排在字线和读出线交叉点上的磁性存储器单元的一个信息载体层上。为了读取一个存储器单元，或者在读出线上或者在字线(随后的始终是字线)上加上一个读取电压，和经过字线或读出线，通过反应存储状态的存储器单元的阻抗而改变的信号，借助于从属的字线放大电路或读出线放大电路进行计算。

在存储器单元阻抗中的相对差别根据信息内容(“1”或“0”)不同很典型地大约为20％，比较来说这是一个很小的数值。阻碍确定阻抗差别的还有，所有其它的存储器单元形成与应读取存储器单元平行路径，并且这样就形成了一个大的寄生阻抗，而寄生阻抗已经在大约每个字线100个单元时成数量级地削弱应读取存储器单元阻抗差别的效能，并且用这种方式不利地影响经过读出线采集的信号(读出信号Sensesignal)，这个信号用下面的一个计算电路进行分析。

在磁性存储器单元上由于制造决定地而出现在一个批号内的，一个晶片上的，和甚至一个单个的磁性存储器的存储器单元区内的存储器单元绝对阻抗的波动。其结果是，绝对的阻抗测量不提供用于确定应读取存储器单元的存储状态的可用的估算。

一种至今已知的确定存储器单元存储内容的进行方式，如下所述：存储器单元通过激活所属的字线和读出线，并且在存储器单元上加上一个读取电压，和计算存储器单元的信号，而被读取。这样得到的测量-信号，例如是电容性地被缓冲存储。随后存储器单元用一个已知的数值(“1”或“0”)新描述，又重新被读取，并且将新的测量-信号与缓冲存储的测量-信号相比较，以便这样就可以求得真正的存储状态。在这里明显的缺点是过程要分成多个步骤。

在一个其它的，以前已经知道的规定中，使用位于存储器单元内的磁参考层。在这里再次可以在永磁的和变化的磁参考层之间作区分。由于在永磁的参考层中将出现与上述绝对阻抗的波动同一个问题，在这里不再进一步分析。为了读取一个存储器单元，在磁参考层的磁性定向方面变化的磁参考层可以用通过字线或读出线的一个电流，在一个定义的方向磁性定向(参考方向)。定向的方向改变，和从而绝对阻抗改变，在这种情况下替代绝对阻抗值被计算。可以设置成与数据内容相等的信息载体层的磁化方向，在这里保持不变，和相对软磁化的参考层被反向磁化。也可以使用一种存储器，在其中参考层是磁性比较硬的层和信息载体层被换向。

所有至今已知的方法和存储器的缺点是，存储器单元的信息的读取是通过依次进行的过程进行的，这意味着比较大的时间花费。

提给本发明的任务是，提供一个磁性存储器，在其中不会出现由于依次进行的过程或由于方法决定的信息的重新写入而引起的时间损失，并且此存储器使得与制造条件决定的存储器单元绝对阻抗波动无关的数据处理成为可能。

此任务是通过按照权利要求1的一个磁性存储器解决的。即该存储器是自由选择存取型式(MRAM)的磁性存储器，具有一个存储器单元区，是由很多存储器单元组成的，存储器单元是矩阵形状地安排在字线和读出线交叉点上的，并且存储器单元的逻辑数据内容是由一个磁性状态定义的，具有一个分配组字线的寻址电路，借助于寻址电路在一个或多个被选定的其数据内容应该被读取的存储器单元的字线上加上一个读取电压，并且具有分配给读出线的一个计算电路，借助于计算电路测得或计算与被选定的一个或一些存储器单元存储内容相对应的信号，计算电路具有一个比较电路，借助于比较电路由参考元件提供的参考信号与应读取的这个或这些存储器单元的读出信号进行比较。

按照本发明考虑了计算电路具有一个比较电路，借助于比较电路将参考元件提供的参考信号与被选定的一个或一些存储器单元的读出信号相比较。

本发明建议，将读取过程从晶片或批号的绝对阻抗波动的影响中这样解脱出来，即考虑了在存储器芯片上构成的一个参考元件。从而有可能读取存储器单元的信息，而绝对阻抗的巨大波动不会产生效果。达到这一点的办法是用存储器单元的读出信号和用参考元件的参考信号在比较电路中形成一个差信号。