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Ein magnetischer Direktzugriffsspeicher (MRAM
= magnetic random-access memory) ist ein nichtflüchtiger Speicher. Das Ausführen von
Lese- und Schreib-Operationen in MRAM-Vorrichtungen ist um Größenordnungen
schneller als das Ausführen von
Lese- und Schreib-Operationen in herkömmlichen Langzeit-Speicherungsvorrichtungen,
wie z. B. Festplattenlaufwerken. Ferner sind MRAM-Vorrichtungen
kompakter und verbrauchen weniger Leistung als Festplattenlaufwerke
und andere herkömmliche
Langzeit-Speicherungsvorrichtungen.
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Eine typische MRAM-Vorrichtung umfaßt ein Array
aus Speicherzellen. Wortleitungen erstrecken sich entlang Zeilen
der Speicherzellen und Bitleitungen erstrecken sich entlang Spalten
der Speicherzellen. Jede Speicherzelle ist somit an einem Überkreuzungspunkt
einer Wortleitung und einer Bitleitung angeordnet. Die Speicherzelle
speichert ein Informationsbit als eine Ausrichtung einer Magnetisierung.
Die Magnetisierung jeder Speicherzelle kann eine von zwei stabilen
Ausrichtungen aufweisen zu jeder gegebenen Zeit, parallel und antiparallel,
die den logischen Werten von 0 und 1 entsprechen.
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Um den Wert zu ändern, der an einer gewünschten
Speicherzelle gespeichert ist, werden die geeigneten Wort- und Bit-Leitungen vorgespannt,
um die magnetische Ausrichtung der Speicherzelle zu schalten. Da
jede Bitleitung eine Anzahl von Speicherzellen überkreuzt, sind die Wort- und
Bit-Leitungen sorgfältig vorgespannt,
so daß nur
die Magnetausrichtung der gewünschten
Speicherzelle an dem Überkreuzungspunkt
der Wort- und Bit-Leitung geschaltet wird. Eine solche Selektivität kann schwierig auszuführen sein,
es ist jedoch trotzdem wichtig zum Implementieren genauer und zuverlässiger MRAM-Vorrichtungen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine magnetische Direktzugriffsspeicherzelle, ein Verfahren
zum Schreiben eines Werts in eine magnetische Direktzugriffsspeicherzelle
und eine magnetische Direktzugriffsspeicher-Speicherungsvorrichtung mit verbesserten
Charakteristika zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine magnetische Direktzugriffsspeicherzelle
gemäß Anspruch
1 oder 5, ein Verfahren zum Schreiben eines Werts in eine magnetische
Direktzugriffsspeicherzelle gemäß Anspruch
7 oder 12 und eine magnetische Direktzugriffs-Speicherungsvorrichtung
gemäß Anspruch
15 gelöst.
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Eine magnetische Direktzugriffsspeicherzelle
(MRAM-Zelle) gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist ein magnetisches Speicherungselement und zwei Schreibleiter
auf. Das magnetische Speicherungselement weist eine Achse der leichten Magnetisierbarkeit
(leichte Achse) und eine Achse der schweren Magnetisierbarkeit (eine
schwere Achse) auf. Einer der Schreibleiter ist entlang einer der leichten
Achse oder der schweren Achse angeordnet. Der andere Schreibleiter
ist in einem nichtparallelen und nichtsenkrechten Winkel zu sowohl
der leichten als auch der schweren Achse positioniert.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Diagramm der Draufsicht einer magnetischen Direktzugriffsspeicherzelle (MRAM-Zelle)
gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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2 ein
Graph, der zeigt, wann die MRAM-Zelle aus 1 die magnetische Ausrichtung schaltet,
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3A ist
ein Graph, der den Magnetfeldvektor an dem magnetischen Speicherungselement aus 3 zeigt, der aus dem Vorspannen
des Schreibleiters aus 1 resultiert,
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3B ist
ein Graph, der den Magnetfeldvektor an dem magnetischen Speicherungselement aus 1 zeigt, der aus dem Vorspannen
des Schreibleiters aus 1 resultiert,
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3C ist
ein Graph, der den Magnetfeldvektor an dem magnetischen Speicherungselement aus 1 zeigt, der aus dem Vorspannen
beider Schreibleiter aus 1 resultiert,
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4A und 4B sind vereinfachte Diagramme,
die eine magnetische Ausrichtung verschiedener Schichten des magnetischen
Speicherungselements aus 1 darstellen,
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5A und 5B sind vereinfachte Diagramme
eines Arrays aus MRAM-Zellen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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6 ist
ein Diagramm einer repräsentativen
MRAM-Speicherungsvorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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7 ist
ein Flußdiagramm
eines Verfahrens zum Schreiben eines logischen Werts in eine MRAM-Speicherzelle einer
MRAM-Speicherungsvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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8 ist
ein Flußdiagramm
eines Verfahrens zum Lesen eines logischen Werts aus einer MRAM-Speicherzelle einer
MRAM-Speicherungsvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Bei der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der exemplarischen Ausführungsbeispiele der Erfindung
wird Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, die einen
Teil derselben bilden, und in denen auf darstellende Weise spezifische,
exemplarische Ausführungsbeispiele
gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann.
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1 stellt
die Draufsicht einer magnetischen Direktzugriffsspeicherzelle (MRAM-Zelle) 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dar. Die MRAM-Zelle 100 umfaßt einen
Schreibleiter 102, der unter einem Schreibleiter 104 angeordnet ist.
Der eine oder die mehreren Leseleiter der MRAM-Zelle 100 sind
für eine
bessere Darstellungsklarheit in 1 nicht
gezeigt. Der Schreibleiter 102 kann jedoch bei einem Ausführungsbeispiel
ebenfalls als ein Leseleiter funktionieren. Eine leichte Achse 108 und
eine schwere Achse 110, die senkrecht zueinander sind,
sind ebenfalls in 1 gezeigt.
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Der Schreibleiter 102 ist
entlang einer leichten Achse 108 positioniert oder ist
parallel zu derselben. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann
der Schreibleiter 102 entlang oder parallel zu einer harten
Achse 110 positioniert sein. Der Schreibleiter 104 ist
in einem nichtparallelen und nichtsenkrechten Winkel zu sowohl der
leichten Achse 108 als auch der harten Achse 110 positioniert. Obwohl
der Schreibleiter 104 bei dem Ausführungsbeispiel aus 1 derart gezeigt ist, daß er im
Uhrzeigersinn dreht oder nach rechts dreht, relativ zu dem Schreibleiter 102,
kann der Schreibleiter 104 bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn oder nach links relativ zu dem
Schreibleiter 102 gedreht werden.
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Ein magnetisches Speicherungselement 106 ist
zwischen dem Schreibleiter 102 und dem Schreibleiter 104 angeordnet.
Das magnetische Speicherungselement 106 kann eine leichte
Achse 108 und eine harte Achse 110 aufweisen.
Das magnetische Speicherungselement 106 weist eine magnetische
Ausrichtung auf, die einen logischen Wert anzeigt, den die MRAM-Zelle 100 speichert.
Das magnetische Speicherungselement 106 kann eine parallele
magnetische Ausrichtung und eine antiparallele magnetische Ausrichtung
aufweisen, die den logischen Werten 0 und 1 entsprechen.
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Das Positionieren des Schreibleiters 104 in einem
nichtparallelen und nichtsenkrechten Winkel zu sowohl der leichten
Achse 108 als auch der harten Achse 110 fördert eine
bessere Selektivität
beim Schreiben in die MRAM-Zelle 100 oder beim Schalten
der magnetischen Ausrichtung der MRAM-Zelle 100. Ein solches
Schreiben oder Schalten wird erreicht, durch Vorspannen von sowohl
dem Schreibleiter 102 als auch dem Schreibleiter 104.
Das Vorspannen des Schreibleiters 102 induziert ein magnetisches
Feld entlang dem Leiter 102 und somit entlang der leichten
Achse 108. Das Vorspannen des Schreibleiters 104 induziert
auf ähnliche
Weise ein Magnetfeld entlang des Leiters 104 und somit
in einem nichtparallelen und nichtsenkrechten Winkel zu beiden Achsen 108 und 110.
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2 zeigt
einen Graph 200, der darstellt, wenn die MRAM-Zelle 100 die
magnetische Ausrichtung im Vorhandensein von Magnetfeldern entlang der
leichten Achse 108 und der harten Achse 110 schaltet,
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. An einer Seite der Leitung 202 ist die Schaltregion 204.
Wenn sich die Magnetfelder entlang der leichten Achse 108 und
der harten Achse 110 innerhalb der Schaltregion 204 befinden,
schaltet die magnetische Ausrichtung der MRAM-Zelle 100 von
parallel zu antiparallel oder umgekehrt.
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Somit führt das Vorspannen der Leiter 102 und 104 aus 1 zu solchen Magnetfeldern
innerhalb der Schaltregion 204, vorzugsweise ohne zu solchen
Magnetfeldern innerhalb den Schaltregionen anderer MRAM-Zellen in
der Nähe
des Schreibleiters 102 oder des Schreibleiters 104 zu
führen.
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3A zeigt
einen Graph 300, der den Magnetfeldvektor 302 darstellt,
der aus dem Vorspannen von nur dem Schreibleiter 102 resultiert,
relativ zu der Leitung 202 und der Schaltregion 204,
die dieselbe abgrenzt, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der Magnetfeldvektor 302 liegt auf einer leichten
Achse 108, derart, daß derselbe
keine Komponente auf der harten Achse 110 aufweist. Folglich erstreckt
sich der Magnetfeldvektor 302, der aus dem Vorspannen des
Schreibleiters 102 resultiert, nicht in die Schaltregion 204 und
ist für
sich allein nicht ausreichend, um die magnetische Ausrichtung von MRAM-Zellen
entlang des Leiters 102 einschließlich der MRAM-Zelle 100 zu
schalten.
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3B zeigt
einen Graph 302, der den Magnetfeldvektor 322 darstellt,
der aus dem Vorspannen von nur dem Schreibleiter 104 resultiert,
relativ zu der Leitung 202 und der Schaltregion 204,
die dieselbe abgrenzt, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der Magnetfeldvektor 322 kann in eine leicht magnetisierbare
Komponente 324 (leichte Komponente) entlang der leichten
Achse 108 und eine schwer magnetisierbare Komponente 326 (schwere Komponente)
entlang der schweren Achse 110 aufgelöst werden. Der Magnetfeldvektor 322 jedoch,
der aus dem Vorspannen des Schreibleiters 104 resultiert,
weist eine unzureichende Größe auf,
um sich in die Schaltregion 204 zu erstrecken, und ist
an sich ferner unzureichend, um die magnetische Ausrichtung einer
MRAM-Zelle entlang des Leiters 104 zu schalten, einschließlich der
MRAM-Zelle 100.
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3C zeigt
einen Graph 340, der den Magnetfeldvektor 342 darstellt,
der aus dem Vorspannen von sowohl dem Schreibleiter 102 als
auch dem Schreibleiter 104 resultiert, relativ zu der Leitung 202 und
der Schaltregion 204, die dieselbe abgrenzt, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der Magnetfeldvektor 342 ist die Summe des
Magnetfeldvektors 302 aus 3A,
der allein aus dem Schreibleiter 102 resultiert, und dem
Magnetfeldvektor 322 aus 3B,
der allein aus dem Schreibleiter 104 resultiert. Der Magnetfeldvektor
kann in eine leichte Komponente 344 entlang der leichten
Achse 108 und eine schwere Komponente 346 entlang
der schweren Achse 110 aufgelöst werden. Die leichte Komponente 344 ist
gleich der Summe des Magnetfeldvektors 302 aus 3A, wo der Vektor 302 vollständig auf
der leichten Achse 108 liegt, und der leichten Komponente 324 des
Magnetfeldvektors 322 aus 3B.
Die schwere Komponente 346 ist gleich der schweren Komponente 326 aus
dem Magnetfeldvektor 322 aus 3B,
da der Magnetfeldvektor 302 aus 3A keine schwere Komponente aufweist.
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Der Magnetfeldvektor 342,
der aus dem Vorspannen von sowohl dem Schreibleiter 102 als
auch dem Schreibleiter 104 resultiert, erstreckt sich in
die Schaltregion 204 und ist somit ausreichend, um die magnetische
Ausrichtung der MRAM-Zelle 100 zu schalten, die die einzige
MRAM-Zelle entlang beider Leiter 102 und 104 ist.
Die Ausrichtungen anderer MRAM-Zellen
entlang des Schreibleiters 102 werden nicht geschaltet,
da dieselben nur dem Magnetfeldvektor 322 aus 3A ausgesetzt sind. Auf ähnliche Weise
werden Ausrichtungen anderer MRAM-Zellen entlang des Schreibleiters 104 nicht
geschaltet, da dieselben nur dem Magnetfeldvektor 324 aus 3B ausgesetzt sind. Auf
diese Weise fördert
das Verwenden eines Schreibleiters, der in einem nichtparallelen und
nichtsenkrechten Winkel zu sowohl der leichten Achse 108 als
auch der schweren Achse 110 – dem Schreibleiter – positioniert
ist, eine bessere Selektivität
beim Schreiben in die MRAM-Zelle 100.
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Die 4A und 4B zeigen vereinfachte Diagramme,
die das magnetische Speicherelement 106 aus 1 gemäß einem spezifischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellen. Das magnetische Speicherungselement 106 des
Ausführungsbeispiels aus 4A und 4B ist eine Spin-abhängige Tunnelübergangsvorrichtung
(SDT-Übergangsvorrichtung). Das
Element 106 umfaßt
eine mit Anschlußstiften versehene
Schicht 404, die eine Magnetisierung aufweist, die in der
Ebene der Schicht 404 ausgerichtet ist, aber die fest ist,
um sich nicht im Vorhandensein eines angelegten Magnetfeldes zu
drehen. Das Element 106 umfaßt ferner eine freie Schicht 402,
die eine Magnetisierungsausrichtung aufweist, die nicht festgelegt
oder fest ist. Statt dessen kann die Magnetisierung in einer von
zwei Richtungen entlang der leichten Achse ausgerichtet sein, die
in der Ebene der freien Schicht 402 liegt. Das heißt, die
Magnetisierung der freien Schicht 402 ist derart drehbar,
daß dieselbe
zwischen ihren zwei Richtungen schalten kann.
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Wenn die Magnetisierungen der freien Schicht 402 und
der festgelegten Schicht 404 in derselben Richtung sind,
dann wird die Ausrichtung als parallel betrachtet, wie durch die
Pfeile 408 und 410 reflektiert wird, die in dieselbe
Richtung in 4A zeigen.
Wenn die Magnetisierungen der freien Schicht 402 und der
festgelegten Schicht 404 in entgegengesetzte Richtungen
liegen, dann wird die Ausrichtung als antiparallel bezeichnet, wie
durch die Pfeile 408 und 410 reflektiert wird,
die in 4B in entgegengesetzte
Richtungen zeigen. Die Ausrichtung der Magnetisierung in der freien
Schicht 402 kann geändert
werden, durch Vorspannen der Schreibleiter 102 und 104 aus 1, wie beschrieben wurde.
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Eine isolierende Tunnelbarriere 406 trennt vorzugsweise
die freie Schicht 402 und die festgelegte Schicht 404.
Die isolierende Tunnelbarriere 406 ermöglicht, daß eine mechanische Quantentunnelbildung
zwischen den Schichten 402 und 404 auftritt. Dieses
Tunnelbildungsphänomen
ist elektronenspinabhängig,
wodurch der Widerstand des magnetischen Speicherungselements 106 eine
Funktion der relativen Aus richtung der Magnetisierungen der freien
Schicht 402 und der festgelegten Schicht 404 wird.
Zum Beispiel kann der Widerstand des Elements 106 ein erster
Wert sein, wenn die Ausrichtung der Magnetisierungen der Schichten 402 und 404 parallel
ist, und ein zweiter Wert größer als
der erste Wert, wenn die Ausrichtung antiparallel ist.
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5A und 5B zeigen ein Array aus magnetischen
Direktzugriffsspeicherzellen (MRAM-Zellen) 500 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. 5A ist
speziell eine Draufsicht der MRAM-Zellen 500, wohingegen 5B speziell eine Frontansicht
der MRAM-Zellen 500 ist.
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Die MRAM-Zellen 500 umfassen
ein Drei-Mal-Drei-Array aus magnetischen Speicherungselementen 510A, 510B,
..., 510N, die gemeinsam als die magnetischen Speicherungselemente 510 bezeichnet
werden. Jedes der magnetischen Speicherungselemente 510 kann
als das Speicherungselement 106 aus 4 implementiert sein, das beschrieben
wurde. Wie Fachleute auf dem Gebiet erkennen werden, umfassen die
MRAM-Zellen 500 wahrscheinlich Hunderte, Tausende oder mehr solcher
magnetischen Speicherungselemente 510. Nur neun der magnetischen
Speicherungselemente 510 sind zu Zwecken der Darstellungsklarheit
in 5A gezeigt.
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Die MRAM-Zellen 500 umfassen
ferner eine Anzahl von Schreibleitern 502, die parallel
zueinander sind, und eine Anzahl von Schreibleitern 504,
die antiparallel zueinander sind. Jeder der Schreibleiter 502 liegt
unter einer Anzahl der magnetischen Speicherungselemente 510 und
kann als der Schreibleiter 102 aus 1 implementiert sein, der beschrieben
wurde. Jeder der Schreibleiter 504 liegt über einer
Anzahl der magnetischen Speicherungselemente 510 und kann
als der Schreibleiter 104 aus 1 implementiert sein, der beschrieben
wurde.
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Die Schreibleiter 504 sind
in einem nichtparallelen und nichtsenkrechten Winkel relativ zu
den Schreibleitern 502 positioniert, die ihrerseits parallel oder
entlang entweder der leichten Achse 108 oder der schweren
Achse 110 positioniert sind. In 5A sind die Schreibleiter 502 spezifisch
entlang der leichten Achse 108 positioniert. Obwohl nur
drei der Schreibleiter 502 und fünf der Schreibleiter 504 in 5A gezeigt sind, ist dies
zu Zwecken der Darstellungsklarheit und in Wirklichkeit umfassen
die MRAM-Zellen 500 Hunderte,
Tausende oder mehr solcher Leiter 502 und 504.
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Die MRAM-Zellen 500 umfassen
eine Anzahl von Schreibleitern 506, die parallel zueinander
sind, und eine Anzahl von Schreibleitern 508, die ebenfalls parallel
zueinander sind. Jeder der Leseleiter 506 liegt über einer
Anzahl der magnetischen Speicherungselemente 510, aber
unter einem entsprechenden der Schreibleiter 504. Die Leseleiter 506 und
die Schreibleiter 502 sind in 5A als leicht versetzt relativ zueinander
ausschließlich
der Darstellungsklarheit halber dargestellt. In Wirklichkeit sind
dieselben nicht versetzt voneinander, wie in 5B gezeigt ist. Jeder der Leseleiter 508 liegt
unter einer Anzahl der magnetischen Speicherungselemente 510 aber über einem
entsprechenden der Schreibleiter 502.
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Die Leseleiter 506 und die
Schreibleiter 508 sind senkrecht zueinander positioniert.
Die Leseleiter 506 sind spezifisch entlang der leichten
Achse 108 in 5A positioniert,
wohingegen die Leseleiter 508 spezifisch entlang der schweren
Achse 110 in 5A positioniert
sind. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können die
Leseleiter 506 jedoch entlang einer schweren Achse 110 und
die Leseleiter 508 entlang der leichten Achse 108 positioniert
sein. Obwohl nur drei der Leseleiter 506 und drei der Leseleiter 508 in 5A gezeigt sind, ist die
zu Zwecken der Darstellungsklarheit, und in Wirklichkeit umfassen
die MRAM-Zellen 500 Hunderte,
Tausende oder mehr solcher Leiter 506 und 508.
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Bei einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die Leseleiter 506 nicht vorhanden,
derart, daß die
Schreibleiter 502 sowohl Lese- als auch Schreib-Funktionsrollen annehmen.
Somit ist dieses alternative Ausführungsbeispiel der Erfindung
ein Drei-Leiter-Array-MRAM-Zellen,
da die MRAM-Zellen 500 drei unterschiedliche Typen von
Leitern umfassen: Schreibleiter 502, Schreibleiter 504 und
Leseleiter 508. Bei dem Ausführungsbeispiel jedoch, das
tatsächlich
in 5A und 5B gezeigt ist, ist das Array
von MRAM-Zellen 500 eine Vier-Leiter-Speicherungsvorrichtung, die vier unterschiedliche
Typen von Leitern umfaßt: Schreibleiter 502,
Schreibleiter 504, Leseleiter 506 und Leseleiter 508.
Ferner wird darauf hingewiesen, daß bei einem anderen alternativen
Ausführungsbeispiel
der Erfindung die MRAM-Zellen 500 nicht in einem Array
organisiert sind. Das heißt,
die MRAM-Zellen 500 sind bei dem Ausführungsbeispiel aus 5 beispielhaft und nicht
als eine Einschränkung
auf alle Ausführungsbeispiele
der Erfindung als ein Array organisiert.
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6 zeigt
eine darstellende MRAM-Speicherungsvorrichtung 600, die
das Array aus MRAM-Zellen 500 aus 5 verwendet, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die MRAM-Speicherungsvorrichtung 600 umfaßt eine Schreibtreiberschaltungsanordnung 602A und
eine Lesetreiberschaltungsanordnung 602B. Die Schreibtreiberschaltungsanordnung 602A und
Lesetreiberschaltungsanordnung 602B werden kollektiv als
die Treiberschaltungsanordnung 602 bezeichnet. Die Treiberschaltungsanordnung 602 aktiviert
das selektive Schreiben von Logikwerten in und das selektive Schreiben
von Logikwerten aus dem Array von MRAM-Zellen 500. Genauer
gesagt liefert die Schreibtreiberschaltungsanordnung 602A das
selektive Schreiben von Logikwerten in die MRAM-Zellen 500,
wohingegen die Lesetreiberschaltungsanordnung 602B das
selektive Lesen von Logikwerten aus den MRAM-Zellen 500 liefert.
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7 stellt
ein Verfahren 700 zum Schreiben in eine magnetische Direktzugriffsspeicherzelle (MRAM-Zelle)
gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung dar. Das Verfahren 700 kann durch die Schreibtreiberschaltungsanordnung 602A aus 6 bei einem Ausführungsbeispiel
ausgeführt
werden. Bei einer ausgewählten
MRAM-Zelle eines Arrays aus MRAM-Zellen
wird der Schreibleiter 102/502, der unter der
MRAM-Zelle verläuft, vorgespannt
(702). Dies verursacht, daß ein Strom durch den Schreibleiter 102/502 fließt, wodurch
ein erstes Magnetfeld induziert wird. Auf ähnliche Weise wird ein Schreibleiter 104/504,
der über
der MRAM-Zelle verläuft,
vorgespannt in (704), was verursacht, daß ein Strom durch
den Schreibleiter 104/504 fließt, wodurch ein zweites Magnetfeld
induziert wird. Die Kombination des ersten und des zweiten Magnetfeldes
ist ausreichend, um die magnetische Ausrichtung der MRAM-Zelle zu
schalten, wodurch der Wert geschalten wird, der in der Zelle gespeichert
ist, von einer logischen Null auf eine logische Eins oder umgekehrt. Die
anderen MRAM-Zellen entlang der Schreibleiter werden nicht beeinträchtigt,
da dieselbe nur dem ersten oder dem zweiten Magnetfeld und nicht
beiden Feldern gleichzeitig unterzogen werden.
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8 stellt
ein Verfahren 800 zum Lesen einer MRAM-Zelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung dar. Das Verfahren 800 kann durch die Lesetreiberschaltungsanordnung 602B aus 6 ausgeführt werden, bei einem Ausführungsbeispiel. Für eine ausgewählte MRAM-Zelle
eines Arrays aus MRAM-Zellen wird ein Leseleiter 506, der über der MRAM-Zelle verläuft, relativ
zu einem Leseleiter 508 vorgespannt, der unter der MRAM-Zelle
verläuft, oder
umgekehrt (802). Dies verursacht, daß ein Strom von dem Leseleiter 506 durch
die MRAM-Zelle und zurück
durch den Leseleiter 508 oder von dem Leseleiter 508 durch
die MRAM-Zelle und zurück durch
den Leseleiter 506 fließt. Dieser Strom, der durch
das magnetische Speicherungselement der MRAM-Zelle fließt, wird
dann bestimmt oder gemessen (804).
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Der Widerstand des magnetischen Speicherungselements
der MRAM-Zelle basiert auf dem logischen Wert, der durch die MRAM-Zelle
gespeichert wird. Das heißt,
der Widerstand des magnetischen Speicherungselements basiert auf
der magnetischen Ausrichtung der MRAM-Zelle. Der Widerstand kann ein
erster Wert sein, wenn die magnetische Ausrichtung parallel ist,
und ein zweiter Wert, wenn die magnetische Ausrichtung antiparallel
ist. Ferner, da die Leseleiter auf einem konstanten Pegel relativ
zueinander vorgespannt sind, bedeutet dies, daß der Strom, der durch die
MRAM-Zelle fließt,
auf dem Widerstand der MRAM-Zelle basiert, da der Strom gleich der
Spannung geteilt durch den Widerstand ist.
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Daher wird der Strom, der bestimmt
oder gemessen wurde, mit dem logischen Wert korreliert, der in dem
magnetischen Speicherungselement der MRAM-Zelle gespeichert ist
(806). Zum Beispiel kann ein Strom eines ersten Werts einer
parallelen magnetischen Ausrichtung entsprechen, was eine logische Null
darstellen kann, die durch die MRAM-Zelle gespeichert wird. Ein
Strom eines zweiten Werts kann der magnetischen Ausrichtung entsprechen,
die antiparallel ist, was eine logische Eins darstellen kann, die
durch die MRAM-Zelle
gespeichert wird. Auf diese Weise liest das Verfahren 800 den
logischen Wert, der durch die MRAM-Zelle gespeichert wird.