JP2002093149A - Mramにおける電気移動の阻害のための方法 - Google Patents
Mramにおける電気移動の阻害のための方法Info
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Abstract
気移動の阻害をするための方法を提供し、MRAMの性
能のそのような破壊を妨害することである。 【解決手段】プログラムのステップの後に、直流信号が
適用されるワード線およびビット線によって、その直流
信号に関する極性において反対のさらなる直流信号が送
信されることによって解決される。しかし、このさらな
る直流信号は、選択された抵抗に属するワード線および
ビット線に対して時間的に提供されるか、または直流信
号に対して減少した振幅およびより長い長さがもたらさ
れる。
Description
ード線と接続されるビット線およびそのワード線とその
ビット線との交叉点において存在する抵抗からなるMR
AM(磁気ランダムアクセスメモリ)において電気移動
の阻害のための方法に関する。この抵抗の抵抗値は、磁
場による影響を受けた結果、この2つの論理状態「0」
または「1」が割り当てられ、それによって、プログラ
ムステップにおいて、選択された抵抗に属するワード線
およびビット線によって、同時にそれぞれ、合わされた
その磁場が生成する直流信号が送られる。
れは、ワード線WL1、WL2、WL3、...および
ビット線BL1、BL2、BL3、BL4、...から
なり、これらのビット線は、そのワード線WL1、WL
2、WL3...と、本質的に垂直に交叉する。そのワ
ード線WL1、WL2、WL3、...と、ビット線B
L1、BL2、BL3、BL4、...との間の交叉の
位置においてメモリセルが配置される。このメモリセル
は、それぞれ、抵抗R11、R12、...R33、R
34、一般的にRijと称される。
表す。このトンネル電流は、ワード線(例えば、ワード
線WL2)とビット線(例えば、ビット線BL3)との
間に電圧差が存在するときに、このワード線WL2と、
このビット線BL3との間を流れる。次いで、メモリセ
ルにおいて書き込まれる磁場に依存して、このトンネル
電流は、より大きいかまたはより小さな値を採る。換言
すれば、そのメモリセルは、二値抵抗(Binaerw
iderstand)として含まれ得る。この二値抵抗
は、より大きいかまたはより小さな抵抗値でプログラミ
ングされる。次いで、この両方の抵抗値には、情報ユニ
ット「1」または「0」が割り当てられる。
は、磁場の配置によって達成される。今度は、メモリー
セルを、ある値「0」または「1」へとプログラミング
するために、その磁場は、特定の閾値を超過せねばなら
ない。ここで、そのメモリーセルは、磁気的ヒステリシ
スを有することに注意せねばならない。
ード線WL2において流れる直流I2が、このワード線
WL2の周りの磁場Mを生じる。ここで、電流I2が逆
向きの方向を流れるときに、磁場Mの方向は、逆向きに
なる。ここで、磁場Mの方向は、メモリセルにおいて
「1」または「0」が書き込まれるかどうかを決定す
る。
は、情報ユニット「1」を意味すると仮定する。次い
で、ワード線WL2に接続されたすべてのメモリセル、
すなわち、抵抗R21、R22、R23およびR24を
有するそのメモリセルは、電流I2によって磁場Mを生
成する。この抵抗R21、R22、R23およびR24
を有するこのメモリセルのこのヒステリシスは、ここ
で、その磁場M単独が、これらすべてのメモリセルを、
「0」状態から「1」状態へと変更するのにはまだ十分
に強くないように生じる。むしろ、なおさらなるビット
線(例えば、ビット線BL3)が、そのビット線BL3
のインターフェイスにおいて、ワード線WL2とともに
磁場を生成するために、電流I1を用いて制御されねば
ならない。この磁場は、その電流I1およびI2により
生成した磁場の重複によって、そのインターフェイス、
すなわち抵抗R23において、例えば、「0」状態を
「1」状態へと導くのに十分強くなる。換言すれば、選
択されたワード線WLiおよび選択されたビット線BL
jの制御によって、そのメモリセルが、このワード線お
よびビット線のインターフェイス上で、それぞれの電流
によって生成される磁場の方向に依存して、「0」状態
または「1」状態においてプログラミングすることが可
能になる。
めに利用される電流I1およびI2は、直流であること
から、プログラミングによって、主に、常に同じ信号
(例えば、「1」)がそのメモリセルに書き込まれる場
合に電気移動が生じる。mA領域に存在するメモリ電流
による電気移動は、最終的に、物質輸送を意味し、この
物質輸送は、この電気移動は、それ自体が対応する金属
の性能の破壊を導き得る。それによって、所望されない
方法でMRAMの寿命が縮まる。
上記の問題をさらに明らかにする。図4aおよび4bに
おいて、プログラミングの電流I1およびI2は、時間
tに依存して印加される。抵抗R23を有するメモリセ
ルにおいて「1」を書き込むために、電流I1およびI
2について陽性極性の信号が使用され、他方で、陰性極
性の信号は、このメモリセルにおいて「0」の書込みを
生じる。ここで、抵抗R23を有するメモリセルにおい
て、常に「1」または常に「0」が書き込まれることか
ら、電流I1およびI2は、常に、ビット線BL3およ
びワード線WL2を通って同じ方向を流れ、これが、電
気移動をもたらすことになる。抵抗R23を有するメモ
リセルにおいて互いに交代で「0」および「1」が書き
込まれる場合にのみ、方向を交替させながら物質輸送が
起こり、これは、対応する線BL3およびWL2の破壊
を妨害する。しかし、常にメモリコンテンツ、すなわ
ち、常に「0」であるかまたは常に「1」が、メモリセ
ルに書き込まれる多数の使用状況が存在することから、
その電気移動が物質移動によってその線の破壊をもたら
すことを終結させなければならない。
電気移動は生じない。しかし、交流は、MRAMにおい
て使用不可能である。なぜなら、交流によっては、メモ
リコンテンツが定義不可能であるからである。
は、MRAMにおいて電気移動の阻害をするための方法
を提供して、MRAMの性能のそのような破壊を妨害す
ることである。
の方法において本発明に従って、このプログラムのステ
ップの後に、直流信号が適用されるワード線およびビッ
ト線によって、その直流信号に関する極性において反対
のさらなる直流信号が送信されることによって解決され
る。しかし、このさらなる直流信号は、選択された抵抗
に属するワード線およびビット線に対して時間的に移動
するか、または直流信号に対して減少した振幅およびよ
り長い長さを用いてもたらされる。
信号のこの時間的な提供により、ならびにさらなる直流
信号の振幅の減少により、そのワード線およびビット線
の交叉(Schnitt)位置における、すなわちメモ
リセルにおける磁場は、閾値を超過しないことによって
達成される。この閾値は、そのセルにおいて情報の書込
みを、そしてそれゆえすでに書き込まれた情報の破壊を
もたらす。
(WL)、上記ワード線(WL)と交叉するビット線
(BL)、および上記ワード線(WL)と上記ビット線
(BL)との交叉点に存在する抵抗(R)からのMRA
Mにおける電気移動の阻害のための方法を提供する。こ
こで、上記抵抗の抵抗値が、磁場による影響を受けた結
果、この2つの論理状態「1」または「0」が割り当て
られ、それにより、1つのプログラムステップにおい
て、選択された抵抗に属するワード線およびビット線に
よって、同時に、それぞれ、合わせた磁場が生成する直
流信号の同じ磁場が送られ、ここで、上記プログラムス
テップの後に、その直流信号を用いて受容されるワード
線およびビット線(WL、BL)によって、直流信号に
対して極性が対向するさらなる直流信号が送られること
を特徴とする。
流信号は、上記選択された抵抗に属するワード線および
ビット線に対して、一過的に移動して導入され得る。
信号は、上記選択された抵抗に属するワード線およびビ
ット線に対して、減少した振幅およびより長い期間で、
対向する直流信号が、導入され得る。
信号は、上記直流信号のほぼ半分の振幅および二倍の期
間であり得る。
てより詳細に説明する。
に説明した。
同様に、それぞれ、その左半分において、ビット線BL
3およびワード線WL2への電流I1およびI2の同時
の提供による「1」の書込みを示す(図3を参照のこ
と)。「1」のかわりに、「0」が書き込まれる場合に
は、電流I1およびI2の極性は、+xから−xへtの
変更される。
るために、本発明に従う方法において、抵抗R23を有
するメモリセルにおいて「1」が書き込まれたプログラ
ムのステップの後に、反対の極性の信号が、時間的に互
いに移動して、ビット線BL3およびワード線WL2に
対して適用される。振幅−xを有するこの時間的な信号
の移動は、抵抗R23を有するメモリセルにおいて、書
込みについて必要な磁場の閾値を超過しないことを確実
にする。すなわち、メモリセルにおいて、記憶された情
報、すなわち、「1」が、完全に保持されたままで存在
し、そして「0」によって取って代わらない。このこと
は、ビット線BL3およびワード線WL2において振幅
−xを有する信号の間で時間的な移動が存在しない場合
には、生じないことである。
さらなる実施例を示す。この実施例において、「1」の
書き込みの後、半分の振幅および反対の極性を有するイ
ンパルスが、より長い期間、まさしく「1」で書き込ま
れたメモリセルのビット線およびワード線において適用
される。値xの書込みインパルスの値−x/2を有する
半分の振幅によって、書き込まれた情報の破壊が確実に
回避される。しかし、同時に、電気移動は、半分の振幅
を有するこのインパルスのより長い時間によって、補償
される。好ましくは、半分の振幅を有するインパルスの
期間については、情報「1」の書込みのために、書込み
インパルスの二倍の時間が適用される。
移動は、半分の振幅の補償インパルスは、同じ時間、ビ
ット線およびワード線に適用される。しかし、当然、な
おさらなる時間的移動(図1aおよび1bの例における
のと類似して)を行うこともまた可能である。
み信号を補償するインパルスは、書込み信号の半分の振
幅を有する。しかし、当然、これらの補償信号について
他の値もまた可能である。重要なのは、ビット線および
ワード線に対する補償信号の同時の適用において、情報
の書込みのための閾値を超過しないことのみである。
ける電気移動の妨害のための方法に関する。ここで、プ
ログラムのステップの後、その電気移動を補償する、反
対の極性の信号がワード線およびビット線に導入され、
その結果、メモリセルにおいてなんらプログラミングは
入らない。
法の第一の実施例のせうt名のための信号図である。
法の第二の実施例の説明のための信号図を示す。
におけるメモリセルにおいて、「1」および「0」の書
込みの説明のための信号図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ワード線(WL)、該ワード線(WL)
と交叉するビット線(BL)、および該ワード線(W
L)と該ビット線(BL)との交叉点に存在する抵抗
(R)からのMRAMにおける電気移動の阻害のための
方法であって、該抵抗の抵抗値が、磁場による影響を受
けた結果、この2つの論理状態「1」または「0」が割
り当てられ、それにより、1つのプログラムステップに
おいて、選択された抵抗に属するワード線およびビット
線によって、同時に、それぞれ、合わせた磁場が生成す
る直流信号の同じ磁場が送られ、ここで、 該プログラムステップの後に、その直流信号を用いて受
容されるワード線およびビット線(WL、BL)によっ
て、直流信号に対して極性が対向するさらなる直流信号
が送られることを特徴とする、方法。 - 【請求項2】 前記さらなる直流信号が、前記選択され
た抵抗に属するワード線およびビット線に対して、一過
的に移動して導入されることを特徴とする、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】 前記さらなる直流信号が、前記選択され
た抵抗に属するワード線およびビット線に対して、減少
した振幅およびより長い期間で、対向する直流信号が、
導入されることを特徴とする、請求項1または2に記載
の方法。 - 【請求項4】 前記さらなる直流信号が、前記直流信号
のほぼ半分の振幅および二倍の期間であることを特徴と
する、請求項3に記載の方法。
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