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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ferromagnetische Dünnfilmspeicher
und insbesondere auf ferromagnetische Dünnfilmspeicher, bei denen Zustände der
Speicherzellen, die auf der Magnetisierungsrichtung beruhen, durch
magnetoresistive Eigenschaften des Dünnfilms, der durch eine elektronische
Schaltung erfaßt
wird, bestimmt werden.
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Digitalspeicher
verschiedener Arten werden bei Computern und Computersystemkomponenten, bei
Digitalverarbeitungssystemen und dergleichen umfassend eingesetzt.
Derartige Speicher können auf
der Basis der Speicherung von digitalen Bits als alternative Magnetisierungszustände in magnetischen
Materialien in jeder Speicherzelle, typischerweise Dünnfilmmaterialien,
gebildet werden, was einen beträchtlichen
Vorteil darstellt. Diese Filme können
ferromagnetische Dünnfilme
sein, in denen durch die Magnetisierungsrichtung, die in diesem Film
vorliegt, Informationen gespeichert sein können, wobei diese Informationen
entweder durch ein induktives Erfassen, um den Magnetisierungszustand
zu bestimmen, oder durch ein magnetoresistives Erfassen derartiger
Zustände
erhalten werden können. Derartige
ferromagnetische Dünnfilmspeicher
können
zweckmäßigerweise
auf der Oberfläche
einer monolithischen integrierten Schaltung vorgesehen sein, um
eine leichte elektrische Verbindung zwischen den Speicherzellen
und der Speicherbetriebsschaltungsanordnung zu liefern.
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Ferromagnetische
Dünnfilmspeicherzellen können sehr
klein gestaltet und sehr dicht aneinander angeordnet werden, um
eine beträchtliche
Dichte von gespeicherten digitalen Bits zu erzielen, Eigenschaften,
die es ermöglichen,
daß sie
auf der Oberfläche
einer monolithischen integrierten Schaltung vorgesehen werden, wie
oben angegeben wurde. Beispielsweise ist in 1 ein Aufbau gezeigt, bei dem eine Bitstruktur 10 für eine Speicherzelle
als über
einem Halbleitermaterialkörper 12 gebildet
dargestellt ist, wie er bei einer monolithischen integrierten Schaltung
verwendet wird, und direkt auf einer isolierenden Schicht 13,
die ihrerseits auf einer Hauptoberfläche des Körpers 12 in der integrierten Schaltung
getragen wird. Es ist lediglich ein kleiner Abschnitt der integrierten
Schaltung gezeigt, und folglich ist in diesem Abschnitt der integrierten
Schaltung lediglich ein kleiner Abschnitt des Halbleiterkörpers gezeigt.
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Diese
Bitstrukturen in einer Zusammensetzung in einem Speicher werden üblicherweise
in einer seriellen Folge von derartigen Bitstrukturen bereitgestellt,
die oft als Erfassungsleitungen bezeichnet werden. In einem Speicher
liegen üblicherweise eine
Mehrzahl derartiger Erfassungsleitungen vor. Um Verbindungen zwischen
Angehörigen
derartiger Erfassungsleitungen oder zwischen den Erfassungsleitungen
und der externen Schaltungs-nordnung in der integrierten Schaltung
zum Betreiben des Speichers herzustellen, sind in der Regel an jedem
Ende der Bitstruktur zu Verbindungszwecken Anschlußregionen
oder Verbindungsstellen 14 vorgesehen. Diese Verbindungen
könnten
aus einem in Aluminium legierten Kupfer gebildet sein.
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Der
Rest der auf der freiliegenden Hauptoberfläche der isolierenden Schicht 13 angeordneten Bitstruktur
umfaßt
einen unteren ferromagnetischen Dünnfilm 15 und einen
oberen ferromagnetischen Dünnfilm 16.
Die ferromagnetischen Dünnfilmschichten 15 und 16 weisen
in der Regel eine einachsige Anisotropie, einen magnetischen Widerstand
und eine geringe Magnetostriktion auf und bestehen aus einer Legierungszusammensetzung,
die in der Regel Nickel, Kobalt und Eisen umfaßt. Der untere ferromagnetische
Dünnfilm 15 ist
in der Regel dicker als der obere ferromagnetische Dünnfilm 16.
Demgemäß wird der
untere ferromagnetische Dünnfilm 15 oft
als die harte Schicht bezeichnet, und der obere ferromagne tische
Dünnfilm 16 wird
oft als die weiche Schicht bezeichnet.
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Zwischen
den ferromagnetischen Dünnfilmschichten 15 und 16 befindet
sich in der Regel eine weitere Dünnschicht 17,
die in der Regel keinen Ferromagnetismus aufweist, sondern entweder
ein elektrischer Leiter oder ein elektrischer Isolator sein kann. Die
Schicht 17 muß bei
diesem Aufbau jedoch die Austauschwechselwirkung zwischen den Schichten 15 und 16 minimieren,
so daß die
Magnetisierungsvektoren jeder Schicht entkoppelt werden. Eine typische
Wahl für
die Schicht 17 wäre
Kupfer. Eine isolierende Schicht 18 bedeckt die Bitstruktur 10,
obwohl lediglich ein Teil derselben in der 1 gezeigt ist.
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Schließlich ist
in 1 eine Wortleitung 19 gezeigt,
die auf der Hauptoberfläche
der isolierenden Schicht 18 angeordnet ist. Die Wortleitung 19 umfaßt in der
Regel eine Aluminiumschicht, die auf einer Titan-Wolfram-Basisschicht
mit Kupfer legiert ist. In der Praxis wird oft eine Schutz- und isolierende
Schicht über
der ganzen Struktur der 1 verwendet,
ist jedoch hier nicht gezeigt.
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Die
Bitstruktur 10 kann in einem Längsmodus betrieben werden,
wobei sich ihre Achse der leichten Magnetisierbarkeit sich zwischen
Innenverbindungen 14 senkrecht zu der Richtung der Wortleitung 19 erstreckt,
oder sie kann in einem transversalen Modus betrieben werden, wobei
ihre Achse der leichten Magnetisierbarkeit zu der Richtung der Wortleitung 19 parallel
ist. In beiden Situationen werden Informationen, die als digitales
Bit bewahrt werden, das einen von zwei alternativen Logikwerten
in der Bitstruktur 10 aufweist, in derselben in der Schicht 15 gespeichert,
indem man den Magnetisierungsvektor in eine Richtung oder die andere,
im allgemeinen entlang der Achse der leichten Magnetisierbarkeit,
zeigen läßt. Falls
die Magnetisierungsrichtung durch externe Magnetfelder veranlaßt wird,
sich von einer derartigen Richtung zu drehen, ändert sich der elek trische
Widerstand der Schichten 15 und 16 mit dieser Magnetisierungsrichtungsdrehung
aufgrund der magnetoresistiven Eigenschaften dieser Schichten. Für die Arten
von Materialien, die üblicherweise
bei Schicht 15 und 16 verwendet werden, liegt
die maximale Widerstandsänderung
in der Größenordnung einiger
weniger Prozent des minimalen Widerstandswerts.
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„Erfassungsstrom" bezieht sich auf
den Stromfluß durch
die Bitstruktur 10 von einem Anschluß 14 zu dem anderen
Anschluß 14 derselben, und „Wortstrom" bezieht sich auf
einen Strom, der in der Wortleitung 19 fließt, die
zu der Bitstruktur 10 benachbart und zu der Orientierung
derselben quer ist. Die Bitstruktur 10 kann durch das selektive
Anlegen von Erfassungs- und Wortströmen in einen der zwei möglichen
Magnetisierungszustände
der Schicht 15 (der harten Schicht) versetzt werden, d.
h. Informationen können
in die Bitstruktur 10 „geschrieben" werden. Eine Bitstruktur 10 einer
typischen Konfiguration kann durch das Anlegen eines Erfassungsstroms
von üblicherweise
1,0 mA, und gleichzeitig mit der Bereitstellung eines Wortstroms
in einer Richtung von 20 mA bis 40 mA, in einen „0"-Magnetisierungszustand versetzt werden.
Der entgegengesetzte Magnetisierungszustand, der einen Logikwert „1" darstellt, kann geliefert
werden, indem derselbe Erfassungsstrom und ein Wortstrom derselben
Größe in der
entgegengesetzten Richtung bereitgestellt werden. Solche Zustände treten üblicherweise
sehr rasch auf, nachdem die ordnungsgemäßen Strompegel erreicht werden, wobei
derartige Zustandsänderungen
in der Regel innerhalb von weniger als etwa 5 ns auftreten.
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Ein
Bestimmen, welcher Magnetisierungszustand in der Bitstruktur 10 gespeichert
ist, d. h. ein Lesen der in der Bitstruktur 10 gespeicherten
Informationen, erfolgt üblicherweise,
indem extern bewirkte Magnetfelder in dieser Bitstruktur bereitgestellt werden,
indem beispielsweise Wortleitungsströme und manchmal gleichzeitige
Erfassungsleitungsströme
bereitgestellt werden. Diese Ströme
drehen die Magnetisierung des oberen ferromagnetischen Dünnfilms 16 (weiche
Schicht) der Bitstruktur 10, vorzugsweise jedoch nicht
den unteren ferromagnetischen Dünnfilm 15 (harte
Schicht). Wie oben angegeben wurde, bewirkt dies eine Änderung
des elektrischen Widerstands, der zwischen Anschlußregionen 14 in
der Bitstruktur 10 für
verschiedene Magnetisierungsrichtungen in der Struktur vorliegt,
einschließlich
einer Änderung
eines Magnetisierungszustands der Richtung der Achse der leichten
Magnetisierbarkeit zu dem Zustand der entgegengesetzten Richtung.
Folglich liegen erfaßbare
Unterschiede der Spannung vor, die durch den Erfassungsstrom, der durch
die magnetische Bitstruktur 10 fließt, über dieselbe erzeugt wird,
je nach der relativen Magnetisierungsrichtung der harten und der
weichen Schicht der Bitstruktur 10.
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Um
den Zustand der Bitstruktur 10 zu lesen, und unter Bezugnahme
auf 2, ist über eine
ausgewählte
Bitstruktur in einer ersten Richtung üblicherweise ein Wortleitungsstrom
vorgesehen, wie bei 40 gezeigt ist. Der Wortleitungsstrom
erzeugt ein extern erzeugtes Magnetfeld in der Bitstruktur 10.
Die Größe des Wortleitungsstroms
muß groß genug
sein, um die weiche Schicht 15 der Bitstruktur 10 zu
drehen, in der Regel muß sie
jedoch klein genug sein, um die harte Schicht 16 nicht
zu drehen. Ein typischer Wortleitungsstrom beträgt 10–20 mA. Dies kann dem Punkt „A" in 3 oder 4 entsprechen,
wie nachstehend ausführlicher
beschrieben wird.
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Anschließend wird
der Bitstruktur 10 gleichzeitig mit dem Wortleitungsstrom
ein Erfassungsstrom geliefert, und die sich ergebende Spannung (der
sich ergebende Widerstand) über
der Bitstruktur 10 wird erfaßt. Falls die Magnetisierung
der weichen Schicht 16 parallel zu der Magnetisierung der
harten Schicht 15 ist, ist die Spannung (der Widerstand)
relativ niedrig, wie beispielsweise bei Punkt „A" der 3 gezeigt
ist. Falls die Magnetisierung der weichen Schicht 16 antiparallel
zu der Magnetisierung der har ten Schicht 15 ist, ist die
Spannung (der Widerstand) höher,
wie beispielsweise bei Punkt „A" in 4 gezeigt ist. Die erfaßte Spannung
(der erfaßte Widerstand)
wird anschließend
unter Verwendung einer Automatische-Nullabgleichung-Schaltung gespeichert.
Die Zeit, die üblicherweise
benötigt
wird, um die Spannung (den Widerstand) der Bitstruktur 10 zu
erfassen, beträgt üblicherweise
etwa 50 ns. Dieser Zeitraum ist zumindest teilweise aufgrund des
Rauschens, das durch den während
der Erfassungsoperation vorhandenen relativ großen Wortleitungsstrom erzeugt
wird, relativ lang.
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Nachdem
die Spannung (der Widerstand) der Bitstruktur mit dem Wortleitungsstrom
in der ersten Richtung erfaßt
wird, wird der Wortleitungsstrom umgekehrt, wie bei 42 in 2 gezeigt ist. Die Größe des Wortleitungsstroms
ist wieder groß genug,
um die weiche Schicht 16 der Bitstruktur 10 zu
drehen, ist jedoch in der Regel klein genug, um die harte Schicht 15 nicht
zu drehen. Dies kann dem Punkt „F" in 3 oder 4 entsprechen. Anschließend wird
ein Erfassungsstrom zusammen mit dem Wortleitungsstrom an die Bitstruktur 10 geliefert,
und die sich ergebende Spannung (der sich ergebende Widerstand) über die Bitstruktur 10 wird
erneut erfaßt.
Die Zeit, die üblicherweise
benötigt
wird, um die Spannung (den Widerstand) der Bitstruktur 10 zu
erfassen, beträgt
wieder etwa 50 ns. Die erfaßte
Spannung (der erfaßte Widerstand)
wird anschließend
mit der durch die Automatische-Nullabgleichung-Schaltung gespeicherten,
zuvor erfaßten
Spannung (dem zuvor erfaßten Widerstand)
verglichen. Falls die Widerstandsänderung positiv ist, wird ein
Logikzustand gelesen. Falls die Widerstandsänderung negativ ist, wird der
entgegengesetzte Logikzustand gelesen.
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Die
oben beschriebene Leseprozedur weist eine Anzahl von Nachteilen
auf. Ein Nachteil besteht darin, daß bei jeder ganzen Erfassungsoperation
der relativ große
Wortleitungsstrom (10–30
mA) geliefert werden muß.
Dies ist besonders problematisch, da jede Erfassungsoperation einen
Zeitraum der Größenordnung
von 50 ns benötigen
kann, um die Spannung (den Widerstand) der Bitstruktur 10 zu
erfassen. Somit kann die Leseoperation eine beträchtliche Menge an Leistung
verbrauchen.
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Ein
weiterer Nachteil besteht darin, daß der beträchtliche Wortleitungsstrom,
der während
jeder der Erfassungsoperationen eingeschaltet sein muß, oft einen
beträchtlichen
Grad eines Rauschens an der Bitstruktur 10 verursacht,
was das Signal/Rausch-Verhältnis
auf den Erfassungsleitungen verringern und die Erfassungsoperation
verlangsamen kann. Ein Lösungsansatz
bezüglich
eines Verringerns des durch den Wortleitungsstrom bewirkten Rauschens
besteht darin, hervorragende Wortleitungstreiber zu liefern, die
einen relativ stabilen Wortleitungsstrom erzeugen. Dieser Lösungsansatz
kann jedoch das durch die Wortleitungsströme bewirkte Rauschen nur verringern,
es aber nicht beseitigen. Ferner kann ein Liefern von hervorragenden
Wortleitungstreibern die Komplexität, Fläche und den Leistungsbedarf
der Speicherschaltung erhöhen.
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Gemäß der Erfindung
sind ein Verfahren zum Lesen des Zustands einer magnetoresistiven Bitstruktur
und eine Magnetspeichervorrichtung, die eine derartige Struktur
umfaßt,
wie sie in den Ansprüchen
1 und 10 definiert sind, vorgesehen.
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
viele der Nachteile des Standes der Technik, indem sie ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Lesen eines magnetoresistiven Speichers
schafft, durch das bzw. durch die der Wortleitungsstrom während der
Erfassungsoperationen abgeschaltet wird. Dies kann das Rauschen,
das durch den Wortleitungsstrom während der Erfassungsoperationen
eventuell in die Bitstrukturen eingebracht wird, im wesentlichen
beseitigen, was das Signal/Rausch-Verhältnis auf den Erfassungsleitungen
erhöht.
Dies wiederum kann die Geschwindigkeit der Erfassungsoperationen
und somit die Lesezugriffszeit des Speichers be trächtlich
erhöhen.
Außerdem
können
beträchtliche
Leistungsersparnisse verwirklicht werden, da die Wortleitungsströme während der
Erfassungsoperationen abgeschaltet werden.
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Gemäß einem
veranschaulichenden Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein
Magnetfeld in einer ersten Richtung an die magnetoresistive Bitstruktur
angelegt, um den Zustand der weichen Schicht in einer ersten Richtung
einzustellen. Das Magnetfeld wird üblicherweise erzeugt, indem
ein Wortleitungsstrom durch eine Wortleitung geleitet wird, die
benachbart zu der Bitstruktur verläuft. Danach wird das Magnetfeld
entfernt. Wenn das durch den Wortleitungsstrom bewirkte Magnetfeld
fehlt, wird ein erster Widerstand der Erfassungsleitung, die die
magnetoresistive Bitstruktur umfaßt, erfaßt. Dies wird vorzugsweise
bewerkstelligt, indem ein Erfassungsstrom an die Erfassungsleitung
angelegt und indem ein sich ergebender Spannungsabfall erfaßt wird.
Nachdem er bestimmt wurde, wird der Widerstandswert (oder die Spannung)
gespeichert, vorzugsweise über
eine Automatische-Nullabgleichung-Schaltung. Damit ist die Hälfte der
Leseoperation abgeschlossen.
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Danach
wird in der zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung ein
Magnetfeld an die magnetoresistive Bitstruktur angelegt, um den
Zustand der weichen Schicht in dem entgegengesetzten Zustand einzustellen.
Das extern angelegte Magnetfeld wird wiederum entfernt, in der Regel
indem der Wortleitungsstrom entfernt wird. Da nun das extern angelegte
Magnetfeld fehlt, wird der Widerstand der Erfassungsleitung bestimmt
und mit dem ersten erfaßten
Widerstand verglichen. Falls der Widerstand zunahm, wird ein Logikzustand
gelesen. Falls der Widerstand abnahm, wird der entgegengesetzte Logikzustand
gelesen.
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Eine
veranschaulichende Magnetspeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann einen Anlegeblock, einen Erfassungsblock und einen Steuerblock
umfassen. Der Anlegeblock legt vorzugsweise auf selektive Weise
in einer ersten Richtung oder in einer zweiten Richtung ein Magnetfeld an
die magnetoresistive Bitstruktur an, um den Zustand der weichen
Schicht einer ausgewählten Bitstruktur
einzustellen. Der Anlegeblock kann zumindest einen Wortleitungstreiber
zum Treiben eines Stroms durch eine Wortleitung, die benachbart
zu einer ausgewählten
Bitstruktur verläuft,
umfassen. Der Erfassungsblock erfaßt vorzugsweise auf selektive Weise
einen Widerstand einer Erfassungsleitung, die die magnetoresistive
Bitstruktur umfaßt.
Der Erfassungsblock kann eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle
zum Liefern eines Stroms oder einer Spannung an die Erfassungsleitung
umfassen. Der Erfassungsblock kann ferner eine Automatische-Nullabgleichung-Schaltung
zum Erfassen und/oder Speichern des erfaßten Wertes umfassen. Der Steuerblock
steuert vorzugsweise den Anlegeblock und den Erfassungsblock.
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Der
Steuerblock aktiviert vorzugsweise zuerst den Anlegeblock, in einer
ersten Richtung ein Magnetfeld an die magnetoresistive Bitstruktur
anzulegen, um den Zustand der weichen Schicht in einer ersten Richtung
einzustellen. Der Steuerblock deaktiviert anschließend vorzugsweise
den Anlegeblock, was das Magnetfeld im wesentlichen von der Bitstruktur
entfernt. Anschließend
regt der Steuerblock den Erfassungsblock vorzugsweise an, einen ersten
erfaßten
Widerstand der Erfassungsleitung, die die magnetoresistive Bitstruktur
umfaßt,
zu erfassen. Der Steuerblock deaktiviert anschließend den Erfassungsblock
und regt den Anlegeblock an, in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten
Richtung ein Magnetfeld an die magnetoresistive Bitstruktur anzulegen,
um den Zustand der weichen Schicht in einer zweiten, entgegengesetzten
Richtung einzustellen. Anschließend
deaktiviert der Steuerblock den Anlegeblock, was das Magnetfeld
im wesentlichen von der Bitstruktur entfernt. Der Steuerblock aktiviert anschließend vorzugsweise
den Erfassungsblock, zu erfassen, ob der Widerstand der Erfassungsleitung relativ
zu dem ersten erfaßten
Widerstand zugenommen oder abgenommen hat. Es wird in Betracht gezogen, daß der Steuerblock
unter Verwendung einer Steuerschaltungsanordnung implementiert sein kann,
die eine rudimentäre
Zustandsmaschine, einen Verzögerungspfad,
einen Mikroprozessor oder eine beliebige andere Art von Steuerschaltung
umfassen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Ziele der vorliegenden Erfindung und viele der begleitenden Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres ersichtlich, wenn letztere
durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung besser
verständlich
wird, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet
wird, bei denen gleiche Bezugszeichen in allen Figuren gleiche Teile
benennen und bei denen:
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1 eine teilweise weggeschnittene
perspektivische Ansicht eines magnetoresistiven Speichers ist;
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2 ein Zeitgebungsdiagramm
ist, das die Wortleitungsstrom-, die Automatische-Nullabgleichungs- und Erfassungsoperationen
einer typischen Leseoperation des Standes der Technik zeigt;
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3 ein Graph ist, der den
Widerstand einer typischen GMR-Bitstruktur über einem angelegten Magnetfeld
zeigt, wobei die Magnetisierungsvektoren der weichen und der harten
Schicht anfänglich in
derselben Richtung verlaufen;
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4 ein Graph ist, der den
Widerstand einer typischen GMR-Bitstruktur über einem angelegten Magnetfeld
zeigt, wobei die Magnetisierungsvektoren der weichen und der harten
Schicht anfänglich in
entgegengesetzten Richtungen verlaufen;
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5 ein Zeitgebungsdiagramm
ist, das die Wortleitungsstrom-, die Automatische-Nullabgleichungs- und Erfassungsoperationen
einer veranschaulichenden Leseoperation gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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6 ein schematisches Diagramm
ist, das ausgewählte
Teile eines veranschaulichenden magnetoresistiven Speichers gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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7 ein schematisches Diagramm
ist, das ausgewählte
Teile eines weiteren veranschaulichenden magnetoresistiven Speichers
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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8 ein Zeitgebungsdiagramm
ist, das die Wortleitungsstrom-, Automatische-Nullabgleichungs- und
Erfassungsoperationen einer veranschaulichenden Leseoperation des
magnetoresistiven Speichers der 7 zeigt;
und
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9 ein Zeitgebungsdiagramm
ist, das die Automatische-Nullabgleichungs-, Erfassungs- und Wortleitungsstromoperationen
einer weiteren veranschaulichenden Leseoperation gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Lesen eines magnetoresistiven Speichers, wodurch der Wortleitungsstrom während der
Erfassungsoperationen abgeschaltet wird. Dies beseitigt im wesentlichen
das Rauschen, das während
der Erfassungsoperationen eventuell durch den Wortleitungsstrom
in die Bitstrukturen eingebracht wird, was das Signal/Rausch-Verhältnis auf den
Er fassungsleitungen erhöht.
Dies kann wiederum die Geschwindigkeit der Erfassungsoperationen und
somit die Lesezugriffszeit des Speichers beträchtlich erhöhen. Da die Wortleitungsströme während der
Erfassungsoperationen abgeschaltet werden, können ferner beträchtliche
Leistungsersparnisse verwirklicht werden.
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3–4 sind
Graphen, die veranschaulichende Nebenschleifen für eine typische GMR-Bitstruktur 10 (Pseudospinventil-Bitstruktur) zeigen. 3 zeigt den Widerstand über ein
angelegtes Magnetfeld, wobei die Magnetisierungsvektoren der weichen
und der harten Schicht anfänglich
in derselben Richtung verlaufen (wie bei Punkt A angegeben ist). 4 zeigt den Widerstand über das
angelegte Magnetfeld, wobei der Magnetisierungsvektor der weichen
und der harten Schicht anfänglich
in entgegengesetzten Richtungen verläuft (wie wiederum bei Punkt
A angegeben ist). In beiden Figuren stellt die x-Achse die Größe eines
externen Magnetfelds dar, das, in der Regel durch einen Wortleitungsstrom,
an die Bitstruktur 10 angelegt ist. Die y-Achse stellt
den sich ergebenden Widerstand der Bitstruktur 10 dar,
wie er durch einen durch dieselbe fließenden Erfassungsstrom erfaßt wird.
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Unter
Bezugnahme auf 3 und
beginnend bei Punkt „A" ist der Widerstand
der Bitstruktur 10 relativ gering, wenn der Magnetisierungsvektor 30 der
harten Schicht 15 und der Magnetisierungsvektor 32 der
weichen Schicht 16 ausgerichtet sind. Ein extern angelegtes
Magnetfeld, das in derselben Richtung angelegt ist wie der Magnetisierungsvektor 30 der
harten Schicht 15 und der Magnetisierungsvektor 32 der
weichen Schicht 16 verstärkt diesen Zustand lediglich.
Selbst wenn das extern angelegte Magnetfeld auf Null reduziert wird,
wie bei Punkt „C" gezeigt ist, bleibt
der Widerstand der Bitstruktur 10 relativ gering. Wenn
jedoch das extern angelegte Magnetfeld in der entgegengesetzten
Richtung vergrößert wird, springt
der Magnetisierungsvektor 32 der weichen Schicht 16 schließlich auf
antiparallel zu dem Magne tisierungsvektor 30 der harten
Schicht 15, wie bei Punkten „D" und „E" gezeigt ist. Wenn dies auftritt, nimmt
der Widerstand der Bitstruktur 10 zu, wie bei Punkt „E" und in „F" gezeigt ist.
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Um
eine Schreiboperation durchzuführen, wird
das extern angelegte Magnetfeld über
den Punkt „F" hinaus vergrößert, was
den Magnetisierungsvektor 30 der harten Schicht 15 springen
läßt, so daß er zu
dem Magnetisierungsvektor 32 der weichen Schicht 16 parallel
ist. Es ist üblicherweise
nicht wünschenswert,
die Bitstruktur 10 zu schreiben, wenn eine Leseoperation
durchgeführt
wird, und deshalb wird das extern angelegte Magnetfeld üblicherweise zwischen
Punkten „A" und „F" in 3 aufrechterhalten.
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Wenn
das extern angelegte Magnetfeld von dem Punkt „F" auf Null verringert wird, bleibt der
Widerstand der Bitregion 10 in dem relativ hohen Zustand,
wie bei Punkt „G" gezeigt ist, statt
den Pfad der Punkte „E", „D" und „C" zurückzuverfolgen.
Dies veranschaulicht die Hysterese, die in der Regel mit der Nebenschleife
vieler GMR-Bitstrukturen verbunden ist. Ferner, wie in 3 gezeigt ist, ist in der
Regel ein größeres extern
angelegtes Magnetfeld erforderlich, um den Magnetisierungsvektor 32 der
weichen Schicht 16 so zu drehen, daß er zu dem Magnetisierungsvektor 30 der
harten Schicht 15 parallel ist, als erforderlich ist, um
die Magnetisierungsvektoren 30 und 32 zu einem
antiparallelen Zustand zu drehen. Wie gezeigt ist, beispielsweise
bei Punkt „H", weisen die Magnetpole
der harten und der weichen Schicht die Tendenz auf, einander abzustoßen, wenn
sie derart ausgerichtet sind. Nachdem sie jedoch ausgerichtet sind,
trägt die
Formanisotropie der Bitstruktur 10 dazu bei, die Magnetisierungsvektoren
der harten und der weichen Schicht in der parallelen Konfiguration
zu halten. 4 zeigt eine ähnliche
Nebenschleife, bei der sich jedoch die Magnetisierungsvektoren der
harten und der weichen Schicht anfänglich in einer antiparallelen
Konfiguration befinden.
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5 ist ein Zeitgebungsdiagramm,
das die Wortleitungsstrom-, Automatische-Nullabgleichungs- und Erfassungsoperationen
einer veranschaulichenden Leseoperation gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt. Um die Leseoperation einzuleiten, wird ein Magnetfeld in
einer ersten Richtung an die magnetoresistive Bitstruktur angelegt.
Das Magnetfeld wird üblicherweise
erzeugt, indem ein Wortleitungsstrom durch eine Wortleitung, z.
B. Wortleitung 19 der 1,
geleitet wird. Dies stellt den Magnetisierungsvektor 32 der
weichen Schicht 16 auf einen bekannten Zustand ein. Dies
entspricht Punkt „A" bei 3 oder 4,
je nach dem Zustand (der Richtung) des Magnetisierungsvektors 30 der
harten Schicht 15. Die Größe des Wortleitungsstroms ist
vorzugsweise groß genug,
um den Zustand der weichen Schicht einzustellen, jedoch gering genug,
um den Zustand der harten Schicht nicht zu verändern. Der Wortleitungsstrom
wird vorzugsweise in einem relativ kurzen Puls, wie bei 50 gezeigt,
geliefert, der eine Größenordnung von
etwa 10 bis 30 mA und eine Dauer von etwa 2 ns aufweist.
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Danach
wird der Wortleitungsstrom entfernt. Dies entfernt ferner das entsprechende
extern angelegte Magnetfeld von der Bitstruktur. Der Widerstand der
Bitstruktur bewegt sich somit von Punkt „A" in 3 (oder 4) zu Punkt „C". Wenn das Magnetfeld
fehlt, wird ein erster Widerstand der Erfassungsleitung, die die
magnetoresistive Bitstruktur 10 umfaßt, erfaßt, wie bei 52 gezeigt
ist. Dies wird vorzugsweise bewerkstelligt, indem ein Erfassungsstrom
an die Erfassungsleitung angelegt wird und indem ein sich ergebender
Spannungsabfall erfaßt
wird. Nachdem er bestimmt wurde, wird der Widerstandswert (oder
die Spannung) gespeichert, vorzugsweise über eine Schaltung vom Automatische-Nullabgleichung-Typ
(siehe 6–7). Damit ist etwa die Hälfte der
Leseoperation abgeschlossen.
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Danach
wird der Wortleitungsstrom umgekehrt. Dies erzeugt in einer zu der
ersten Richtung entgegengesetzten Richtung ein extern erzeugtes Magnetfeld.
Wiederum ist die Größe des Wortleitungsstroms
vorzugsweise groß genug,
um den Zustand der weichen Schicht in dem entgegengesetzten Zustand
einzustellen, jedoch gering genug, um den Zustand der harten Schicht
nicht zu verändern. Dies
entspricht Punkt „F" in 3 (oder 4).
Der Wortleitungsstrom wird vorzugsweise in einem relativ kurzen
Puls, wie bei 54 gezeigt ist, geliefert, der eine Größe von etwa
10 bis 30 mA und eine Dauer von etwa 2 ns aufweist.
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Der
Wortleitungsstrom wird wieder entfernt, was das entsprechende extern
angelegte Magnetfeld von der Bitstruktur 10 entfernt. Dies
entspricht Punkt „G" in 3 oder 4.
Wenn das extern angelegte Magnetfeld fehlt, wird der Widerstand
der Erfassungsleitung wieder erfaßt, wie bei 56 gezeigt
ist, und mit dem ersten erfaßten
Widerstand verglichen. Falls der Widerstand der Erfassungsleitung
zunahm, wie bei 3 veranschaulicht
ist, wird ein Logikzustand gelesen. Falls der Widerstand abnahm,
wie bei 4 veranschaulicht
ist, wird der entgegengesetzte Logikzustand gelesen.
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Wie
man ohne weiteres erkennen kann, ist der Wortleitungsstrom des veranschaulichenden Ausführungsbeispiels
während
jeder Leseoperation nur zwei 2ns-Pulse, insgesamt 4 ns lang, „eingeschaltet" bzw. „an". Dies ist beträchtlich
weniger als die zwei 50ns-Pulse, die üblicherweise benötigt werden,
um viele Leseoperationen des Standes der Technik durchzuführen. Dementsprechend
kann die vorliegende Erfindung die zum Lesen benötigte Leistung um das bis zu
25fache oder mehr verringern. Überdies,
und da der Wortleitungsstrom während
der Erfassungsoperationen abgeschaltet wird, wird durch die Wortleitungsströme weniger
Rauschen in die Bitstrukturen eingebracht. Dies kann das Signal/Rausch-Verhältnis auf
den Erfassungsleitungen beträchtlich
erhöhen
und wiederum die Geschwindigkeit der Erfassungsoperationen und somit
die Lesezugriffszeit des Speichers beträchtlich erhöhen.
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6 ist ein schematisches
Diagramm, das ausgewählte
Teile eines veranschaulichenden magnetoresistiven Speichers gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt. Der magnetoresistive Speicher umfaßt eine Bitstruktur 60,
einen Feldanlegeblock 70, einen Erfassungsblock 90 und
einen Steuerblock 100. Die veranschaulichende Bitstruktur 60 umfaßt eine untere,
harte Schicht 62 und eine obere, weiche Schicht 64.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, weist der Speicher vorzugsweise eine
Anzahl von magnetoresistiven Bitstrukturen 60 auf, die
in einer Anzahl von Reihen angeordnet sind, wobei ausgewählte Bitstrukturen
in jeder Reihe miteinander verbunden sind, um entsprechende Erfassungsleitungen
zu bilden.
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Der
Feldanlegeblock 70 umfaßt vorzugsweise eine Anzahl
von Wortleitungen, wobei sich jede Wortleitung benachbart zu einer
der Bitstrukturen in jeder Erfassungsleitung erstreckt. Vorzugsweise
sind ein oder mehrere Wortleitungstreiber vorgesehen, wobei jeder
Wortleitungstreiber in der Lage ist, einen Wortleitungsstrom in
einer ersten Richtung und in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung
zu liefern. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Wortleitung 72 durch
ein Paar von Wortleitungstreibern 74 und 76 getrieben.
Die Wortleitung 72 erstreckt sich physisch benachbart zu
der Bitstruktur 60, so daß das durch den durch die Wortleitung 72 fließenden Strom
erzeugte Magnetfeld mit der Bitstruktur 60 interagiert.
Die Wortleitungstreiber 74 und 76 werden vorzugsweise
durch den Steuerblock 100 gesteuert. Der Steuerblock 100 liefert
vorzugsweise entgegengesetzte Logikzustände an die Eingänge der
Wortleitungstreiber 74 und 76. Dies ermöglicht es
dem Steuerblock 100, zu steuern, in welcher Richtung der
Wortleitungsstrom durch die Wortleitung 72 fließt. Der
Steuerblock 100 kann ferner über ein Aktivierungssignal 82 die
Wortleitungstreiber 74 und 76 aktivieren/deaktivieren.
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Der
Erfassungsblock 90 umfaßt vorzugsweise einen Erfassungstreiber 92,
der mit s der Bitstruktur 60 verbunden ist, die an einem
Ende einer Erfassungsleitung angeordnet ist (in 6 ist lediglich eine Bitstruktur gezeigt).
Die Bitstruktur 60 des anderen Endes der Erfassungsleitung
kann mit Masse verbunden sein, wie gezeigt ist. Der Erfassungstreiber
liefert eine Spannung oder einen Strom an die Erfassungsleitung,
um dazu beizutragen, den Widerstand der Erfassungsleitung zu erfassen,
wie nachstehend ausführlicher
beschrieben wird. Vorzugsweise ist der Erfassungstreiber 92 entweder
eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle.
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Vorzugsweise
umfaßt
der Erfassungsblock 90 ferner einen Automatische-Nullabgleichung-Block 94 und
einen Vergleichsblock 96. Der Automatische-Nullabgleichung-Block 94 nimmt
selektiv die Spannung (oder den Strom), die an dem Eingang der Erfassungsleitung
vorliegt, auf. Der Automatische-Nullabgleichung-Block 94 nimmt
die Spannung (oder den Strom) auf, wenn er durch den Steuerblock 100 dazu
aktiviert wird. Der Vergleichsblock 96 vergleicht die Spannung
(oder den Strom), die durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 94 gespeichert ist,
mit der Spannung (oder dem Strom), die an dem Eingang der Erfassungsleitung
vorliegt. Falls die aktuelle Spannung (oder der aktuelle Strom)
relativ zu dem durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 94 gespeicherten
Wert zugenommen hat, wird ein Logikzustand ausgelesen. Falls die
aktuelle Spannung (oder der aktuelle Strom) relativ zu dem durch den
Automatische-Nullabgleichung-Block 94 gespeicherten Wert
abgenommen hat, wird der entgegengesetzte Logikzustand ausgelesen.
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Während einer
Leseoperation aktiviert der Steuerblock 100 die Wortleitungstreiber 74 und 76 über das
Aktivierungssignal 82 und liefert einen ersten Logikzustand
an den Wortleitungstreiber 74 und den entgegengesetzten
Logikzustand an den Wortleitungstreiber 76. Dies erzeugt
in einer ersten Richtung einen Wortleitungsstrom 78, der
in einer ersten Richtung ein Magnetfeld in der Bitstruktur 60 erzeugt. Dies
stellt den Zustand der weichen Schicht 64 in einer ersten Richtung 102 ein.
Der Steuerblock 100 deaktiviert anschließend die
Wortleitungstreiber 74 und 76 über das Aktivierungssignal 82,
was das durch den Wortleitungsstrom erzeugte Magnetfeld im wesentlichen
von der Bitstruktur 60 entfernt. Der Steuerblock 100 aktiviert
anschließend
den Erfassungstreiber 92, was eine Spannung oder einen Strom
an die Erfassungsleitung erzeugt. Der Automatische-Nullabgleichung-Block 94 wird
anschließend
aktiviert, die Spannung oder den Strom, die bzw. der aktuell an
dem Eingang der Erfassungsleitung vorliegt, zu speichern. Der Steuerblock 100 deaktiviert
anschließend
den Automatische-Nullabgleichung-Block 94 und
den Erfassungstreiber 92. Damit ist ein erster Teil der
Leseoperation abgeschlossen.
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Danach
aktiviert der Steuerblock 100 die Wortleitungstreiber 74 und 76 über das
Aktivierungssignal 82 und liefert einen zweiten Logikzustand
an den Wortleitungstreiber 74, und den entgegengesetzten
Logikzustand an den Wortleitungstreiber 76. Dies erzeugt
in einer zweiten Richtung einen Wortleitungsstrom 80, der
in einer zweiten Richtung ein Magnetfeld in der Bitstruktur 60 erzeugt.
Dies stellt den Zustand der weichen Schicht 64 in einer
zweiten, entgegengesetzten Richtung 104 ein. Der Steuerblock 100 deaktiviert
anschließend
die Wortleitungstreiber 74 und 76 über das
Aktivierungssignal 82, was das durch den Wortleitungsstrom
erzeugte Magnetfeld im wesentlichen von der Bitstruktur 60 entfernt.
Der Steuerblock 100 aktiviert anschließend den Erfassungstreiber 92,
was eine Spannung oder einen Strom an die Erfassungsleitung erzeugt.
Der Vergleichsblock 96 wird anschließend aktiviert, die Spannung
(oder den Strom), die durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 94 gespeichert
wird, mit der Spannung (oder dem Strom), die derzeit an dem Eingang
der Erfassungsleitung vorliegt, zu vergleichen. Falls die Spannung
(oder der Strom) relativ zu dem durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 94 gespeicherten
Wert zugenommen hat, wird ein Logikzustand ausgelesen. Falls die Spannung
(oder der Strom) relativ zu dem durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 94 gespeicherten Wert
abgenommen hat, wird der entgegengesetzte Logikzustand ausgelesen.
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7 ist ein schematisches
Diagramm, das ausgewählte
Teile eines weiteren veranschaulichenden magnetoresistiven Speichers
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Paar von Wortleitungen 122 und 124 vorgesehen,
eine direkt über
und eine direkt unter einer Bitstruktur 120. Diese Konfiguration
ermöglicht
es den Wortleitungstreibern 126 und 128, einen
Wortleitungsstrom in einer einzigen Richtung zu treiben, was den
Entwurf der Wortleitungstreiber potentiell vereinfacht. Um den Magnetisierungsvektor
der weichen Schicht auf einen ersten Zustand 130 einzustellen, wird
ein Strom 132 an der oberen Wortleitung 122 entlanggetrieben.
Um den Magnetisierungsvektor der weichen Schicht auf den entgegengesetzten
Zustand 134 einzustellen, wird ein Strom 136 an
der unteren Wortleitung 124 entlanggetrieben. Der Erfassungsblock 140 ist
vorzugsweise derselbe, wie er oben unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wurde.
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Während einer
Leseoperation aktiviert der Steuerblock 150 zunächst den
Wortleitungstreiber 126, einen Strom 132 entlang
der oberen Wortleitung 122 zu liefern. Dies stellt den
Zustand der weichen Schicht der Bitstruktur 120 in einer
ersten Richtung 130 ein. Es wird anerkannt, daß der Wortleitungsstrom
zuerst entlang der unteren Wortleitung 124 geliefert werden
kann, gefolgt von der oberen Wortleitung 122. In jedem
Fall deaktiviert der Steuerblock 120 anschließend den
Wortleitungstreiber 126, der das durch den Wortleitungsstrom
erzeugte Magnetfeld von der Bitstruktur 120 entfernt. Der
Steuerblock 150 aktiviert anschließend den Erfassungstreiber 158,
was eine Spannung oder einen Strom an die Erfassungsleitung erzeugt.
Anschließend
wird der Automatische-Nullabgleichung-Block 160 aktiviert,
die Spannung oder den Strom an dem Eingang der Erfassungsleitung
zu speichern. Der Steuerblock 150 deaktiviert anschließend den
Automatische-Nullabgleichung-Block 160 und den Erfassungstreiber 158. Damit
ist ein erster Teil der Leseoperation abgeschlossen.
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Danach
aktiviert der Steuerblock 150 den Wortleitungstreiber 128,
einen Strom 136 entlang der unteren Wortleitung 124 zu
liefern. Dies stellt den Zustand der weichen Schicht in einer zweiten,
entgegengesetzten Richtung 134 ein. Der Steuerblock 150 deaktiviert
anschließend
den Wortleitungstreiber 128, was das durch den Wortleitungsstrom
erzeugte Magnetfeld im wesentlichen von der Bitstruktur 120 entfernt.
Der Steuerblock 150 aktiviert anschließend den Erfassungstreiber 158,
der eine Spannung oder einen Strom zu der Erfassungsleitung treibt.
Der Vergleichsblock 170 wird anschließend aktiviert, die Spannung
(oder den Strom), die durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 160 gespeichert
ist, mit der Spannung (oder dem Strom), die derzeit an dem Eingang
der Erfassungsleitung vorliegt, zu vergleichen. Falls die Spannung
(oder der Strom) relativ zu dem in dem Automatische-Nullabgleichung-Block 160 gespeicherten
Wert zugenommen hat, wird ein Logikzustand ausgelesen. Falls die
Spannung (oder der Strom) relativ zu dem durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 160 gespeicherten
Wert abgenommen hat, wird der entgegengesetzte Logikzustand ausgelesen.
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8 ist ein Zeitgebungsdiagramm,
das die Wortleitungsstrom-, Automatische-Nullabgleichungs- und Erfassungsoperationen
einer veranschaulichenden Leseoperation unter Verwendung des magnetoresistiven
Speichers der 7 zeigt.
Der Steuerblock 150 aktiviert den Wortleitungstreiber 126,
der einen Strompuls an der oberen Wortleitung 122 entlangtreibt,
wie bei 180 gezeigt ist. Der Steuerblock 150 deaktiviert
anschließend
den Wortleitungstreiber 126, der den Wortleitungsstrom
entfernt. Nachdem der Strom in der oberen Wortleitung 122 entfernt
ist, wird der Erfassungstreiber 158 aktiviert, und der
Automatische-Nullabgleichung-Block 160 speichert die Spannung
(oder den Strom) an dem Eingang der Erfassungsleitung, wie bei 182 gezeigt
ist. Danach ak tiviert der Steuerblock 150 den Wortleitungstreiber 128,
der einen Strompuls an der unteren Wortleitung 124 entlangtreibt,
wie bei 186 gezeigt ist. Der Steuerblock 150 aktiviert
anschließend
den Erfassungstreiber 158, eine Spannung (oder einen Strom)
an der Erfassungsleitung entlang zu liefern, wie bei 190 gezeigt
ist. Der Vergleichsblock 170 wird anschließend aktiviert,
die Spannung (oder den Strom), die durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 160 gespeichert
ist, mit der Spannung (oder dem Strom), die aktuell erfaßt wird,
zu vergleichen. Falls die Spannung (oder der Strom) relativ zu dem
durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 160 gespeicherten
Wert zugenommen hat, wird ein Logikzustand ausgelesen. Falls die
Spannung (oder der Strom) relativ zu dem durch den Automatische-Nullabgleichung-Block 160 gespeicherten
Wert abgenommen hat, wird der entgegengesetzte Logikzustand ausgelesen.
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9 ist ein Zeitgebungsdiagramm,
das die Automatische-Nullabgleichungs-,
Erfassungs- und Wortleitungsstromoperationen einer weiteren veranschaulichenden
Leseoperation gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel funktioniert
auf ähnliche
Weise wie 5. Jedoch wird
die weiche Schicht 16 zu einem vorbestimmten anfänglichen
Zustand (z. B. zu der negativen Wortleitungsstromrichtung) angeregt,
bevor jede Leseoperation eingeleitet wird. Der vorbestimmte anfängliche Zustand
kann beispielsweise Punkt „A" bei 3 oder 4 entsprechen.
Dementsprechend wird vor den Automatische-Nullabgleichungs- und
Erfassungsoperationen der 5 der
erste Wortleitungspuls 50 der 5 nicht mehr benötigt. Dies liefert bezüglich des
in 5 gezeigten Ausführungsbeispiels eine
verbesserte Datenzugriffszeit.
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Unter
spezieller Bezugnahme auf 9 wird eine
Leseoperation durchgeführt,
indem zuerst der Widerstand einer ausgewählten Bitstruktur erfaßt wird,
ohne daß ein
Wortleitungsstrom vorliegt, wie bei 200 gezeigt ist. Da
die weiche Schicht bereits auf den vorbestimmten anfänglichen
Zustand angeregt ist, entspricht der Widerstand der Bitstruktur
beispielsweise Punkt „C" in 3 (oder 4).
Nachdem er bestimmt wurde, wird der Widerstandswert (oder die Spannung)
gespeichert, vorzugsweise über
eine Schaltung vom Automatische-Nullabgleichung-Typ (siehe 6–7).
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Danach
wird ein Wortleitungsstrom angelegt, um ein extern erzeugtes Magnetfeld
zu erzeugen, das den Zustand der weichen Schicht 16 umkehrt. Bei
dem gezeigten Beispiel wird ein positiver Wortleitungsstrompuls 202 angelegt,
der dem Punkt „F" in 3 (oder 4)
entsprechen kann. Der Wortleitungsstrom wird vorzugsweise in einem
relativ kurzen Puls geliefert, der eine Größe von etwa 10 bis 30 mA und
eine Dauer von etwa 2 ns aufweist.
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Der
Wortleitungsstrom wird anschließend entfernt,
was das entsprechende extern angelegte Magnetfeld von der Bitstruktur 10 entfernt.
Der Zustand der Bitstruktur kann dann dem Punkt „G" in 3 oder 4 entsprechen. Wenn das
extern angelegte Magnetfeld fehlt, wird der Widerstand der Erfassungsleitung
wiederum erfaßt,
wie bei 204 gezeigt ist, und mit dem ersten erfaßten Widerstand
verglichen. Falls der Widerstand der Erfassungsleitung zunahm, wie
in 3 veranschaulicht
ist, wird ein Logikzustand gelesen. Falls der Widerstand abnahm, wie
in 4 veranschaulicht
ist, wird der entgegengesetzte Logikzustand gelesen.
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Nachdem
auf die Daten zugegriffen wurde, wird der Zustand der weichen Schicht 16 erneut
auf den vorbestimmten anfänglichen
Zustand eingestellt. Zu diesem Zweck wird ein Wortleitungsstrom
angelegt, um ein extern erzeugtes Magnetfeld zu erzeugen, das den
Zustand der weichen Schicht 16 auf den vorbestimmten anfänglichen
Zustand einstellt. Bei dem gezeigten Beispiel wird ein negativer
Wortleitungsstrompuls 206 angelegt, um den Zustand der weichen
Schicht 16 beispielsweise auf Punkt „A" bei 3 oder 4 einzustellen. Es wird erkannt,
daß der Zustand
der weichen Schicht 16 auch nach jeder Schreiboperation
auf den vorbestimmten anfänglichen
Zustand eingestellt werden kann.
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Nachdem
die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, werden Fachleute
ohne weiteres erkennen, daß die
hierin enthaltenen Lehren auch auf weitere Ausführungsbeispiele angewandt werden
können,
die in den Schutzbereich der hieran angehängten Patentansprüche fallen.