JP3739679B2 - Mramの損失の少ない書き込みを行なう装置 - Google Patents

Mramの損失の少ない書き込みを行なう装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数のメモリセルを有し、これらのメモリセルが、それぞれワードラインとビットラインとの間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたワード又はビットラインにおいて電圧降下が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、y方向に延びたワードラインWL及びこれに間隔を置いて垂直に交差しかつx方向に延びたビットラインBLを有するMRAMセルを概略的に示している。ワードラインWLとビットラインBLとの間にメモリセルZがあり、このメモリセルは、通常のように硬磁性層1、トンネル障壁層2及び軟磁性層3からなり、これらは、層積み重ね体にしてワードラインWLとビットラインBLとの間に配置されている。
【0003】
このようなMRAMセルに所望のデータを記憶するために、ワードラインWLに電流IWLが、かつビットラインBLに電流IBLが印加される。これらの電流IWL及びIBLは、それぞれ磁界BWL又はBBLを発生する。なお、磁界BWL及びBBLはベクトルであって、図4ではBWL及びBBLのそれぞれの上部にベクトルであることを示す矢印を付加してある。ビットラインBLとワードラインWLの交差位置において、したがってメモリセルZにおいて、このようにしてワードラインWLを通って流れる電流IWLに基づいてx方向に延びた磁界BxWLが、かつビットラインBLを通って流れる電流IBLに基づいてy方向に延びた磁界ByBLが存在する。磁界BxWL及びByBLも、それぞれx方向、y方向のベクトルであるので、図4ではBxWL及びByBLのそれぞれの上部にベクトルであることを示す矢印を付加してある。両方の磁界BxWL及びByBLの合計から形成される総合磁界Bは、メモリセルZの軟磁性層3を所定の方向に整列し、この方向は、硬磁性層1の磁界に対して平行又は逆平行(反平行)となることができる。総合磁界Bもベクトルであるので、図4ではBの上部にベクトルであることを示す矢印を付加してある。メモリセルZの抵抗値は、両磁性層1・3の磁化が平行であるか逆平行であるかによって、高くあるいは低くなる。すなわちメモリセルZは、それぞれ1つの低い又は高い抵抗値が対応する両方の層1及び3の平行又は逆平行の磁化に依存して、論理“1"又は“0"を記憶する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図5は、MRAM書き込み装置の概略回路図である。この図に示すように、書き込み過程の際に、ワードライン電流IWLはワードラインWLを通って流れる。しかしワードラインWLは、個々のビットラインBL0、BL1、・・・の間のそのそれぞれの部分片において抵抗RLを有するので、ワードラインWLに沿ったこのライン抵抗のため、それぞれの部分片において電圧降下ULが生じる。この電圧降下ULは、個々のメモリセルZにわたって電圧差UZ0、UZ1、UZ2、・・・を引起こし、この電圧降下は、図5に概略的に示すように、メモリセルZを通る寄生電流Ipar0、Ipar1、Ipar2、・・・を流す。
【0005】
これらの寄生電流Ipar0、Ipar1、・・・によって、ワードラインWLに流れる電流IWLは、ワードラインWLに沿って弱められるので、ワードラインWLにおける電流IWLの所定の電流強さ(電流の大きさ)を前提とする確実な書き込みは、もはや保証することができない。換言すれば、寄生電流Ipar0、Ipar1、・・・のために、ワードラインWL内に流れる電流IWLの強さを増加しなければならない。
【0006】
しかしワードラインWL内におけるあまりに大きな電流IWLは、このワードラインWLに沿ったすべてのメモリセルが、それぞれのビットラインBL0、BL1、・・・の共同作用なしに書き込まれることに通じることがあるので、ワードラインWL内に流れる電流IWLのこのような増加は、制限されている。換言すれば、ワードラインWLの電流IWLを過大にすると、メモリセルの選択はもはや不可能となる。
【0007】
この事実において寄生電流Ipar0、Ipar1、・・・をできるだけ小さく維持するために、メモリセルのできるだけ大きな抵抗を配慮するか、又はワードラインWLの長さを短くすることを考えることができる。しかし両方の処置は、かなりの欠点に結び付いている。すなわち、メモリセルの大きな抵抗は、これによる読み出し電流を減少させ、これによって確実な読み出しを困難にする。一方、短いワードラインWLは、MRAM又はメモリチップの効率を低下させ、かつこれによって製造コストを高価にする。相応した考えは、ビットラインに対しても行なわれることがある。すなわち、ビットラインに関しても同様に考えることが可能である。
【0008】
それ故に本発明の課題は、メモリセルの大きな抵抗も短いワードライン及び/又はビットラインも利用しない、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、特許請求の範囲に記載した独立請求項の特徴を有する装置を考慮している。本発明の有利な変形は、特許請求の範囲における従属請求項から明らかである。
【0010】
すなわち、本発明に係る第1のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたワードライン(WL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたワードライン(WL)と個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセル(Z0,Z1,・・・)にわたるセル電圧が最小であるように、ビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に加わる電圧が調節されていることを特徴としている。
【0011】
また、本発明に係る第2のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたビットライン(BL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたビットライン(BL)と個々のワードライン(WL)との間のメモリセル(Z0,Z1,・・・)にわたるセル電圧が最小であるように、ワードライン(WL)に加わる電圧が調節されていることを特徴としている。
【0012】
したがって初めに述べたような装置において、選ばれたワードライン又は選ばれたビットラインと個々のビットライン又はワードラインとの間のメモリセルにわたるセル電圧が最小であるように、ビットライン又はワードラインに加わる電圧が調節されている。
【0013】
また、本発明に係る別のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたワードライン(WL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたワードライン(WL)の一方の端部に電圧V1が加わり、当該ワードライン(WL)の他方の端部に電圧V2<V1が加わるとき、すべてのビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が電圧(V1+V2)/2に調節されていることにより、セル電圧が最大で±(V1−V2)/2であってもよい。
【0014】
また、本発明に係るさらに別のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたビットライン(BL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたビットライン(BL)の一方の端部に電圧V1が加わり、当該ビットライン(BL)の他方の端部に電圧V2<V1が加わるとき、すべてのワードライン(WL)が電圧(V1+V2)/2に調節されていることにより、セル電圧が最大で±(V1−V2)/2であってもよい。
【0015】
さらに、本発明に係る第3のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、上記第1のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、ビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が、個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点と同じ電位に置かれて(ビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が、個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に対応するそのそれぞれの部分におけるワードライン(WL)と同じ電位に置かれて)いてもよい。
【0016】
さらに、本発明に係る第4のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、上記第3のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたワードライン(WL)の電位分布をシミュレートする基準ワードライン(RefWL)を備えていてもよい。
【0017】
さらに、本発明に係る第5のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第3又は第4のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、複数のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点(このグループに対応するワードライン(WL)の部分)における電圧の平均値に相当していてもよい。
【0018】
さらに、本発明に係る第6のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第2のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、ワードライン(WL)が、個々のワードライン(WL)に対応するメモリセルと選ばれたビットライン(BL)と同じ電位に置かれて(ワードライン(WL)が、個々のワードライン(WL)に対応するそのそれぞれの部分におけるビットライン(BL)と同じ電位に置かれて)いてもよい。
【0019】
さらに、本発明に係る第7のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第6のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたビットライン(BL)の電位分布をシミュレートする基準ビットライン(RefBL)を備えていてもよい。
【0020】
さらに、本発明に係る第8のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第6又は第7のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、複数のワードライン(WL)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたビットライン(BL)との接続点(このグループに対応するワードライン(WL)の部分)における電圧の平均値に相当していてもよい。
【0021】
したがって上記第1〜第8のそれぞれに係る発明によるMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、書き込みの際に生じるセル電圧及び個々のメモリセルを通って流れる寄生電流は、個々のビットライン又はワードラインに加わる電圧の適当な調節又は調整によって小さくされ、又はそれどころか除去される。この結果、メモリセルの大きな抵抗も短いワードライン及び/又はビットラインも利用せずに、少ない損失でMRAMに書き込みを行なうことができる。
【0022】
このことを達成するために、以下において選ばれたワードラインによって説明するように、基本的に2つの変形(a)・(b)が存在する。この選ばれたワードラインに対して説明する状態は、意味的に同じに選ばれたビットラインについても有効である。選ばれたビットラインと選ばれたワードラインとの組合せも可能である。すなわち、すべてのビットラインは選ばれたワードラインの電圧に調整されているが、一方同時にすべてのワードラインは選ばれたビットラインの電圧に調整される。
【0023】
(a)ワードラインに沿った電圧降下が量V1−V2を有し、その際、V1がワードラインの一方の端部における電圧を、かつV2が他方の端部における電圧を意味するとき、すべてのビットラインは、電圧(V1+V2)/2に調節される。この時、±(V1−V2)/2の最大セル電圧が存在する。すなわちメモリセルを介してワードラインの一方の半分に流入する寄生電流は、ワードラインの他方の半分において再び流出する。換言すれば、この変形において、ビットラインは、すべて適当な等電位に置かれ、この等電位は、ちょうどV1とV2との間の中央にある。
【0024】
(b)2つ目の変形では、変形(a)と相違して、個々のビットラインの電圧は、等電位に調節されるのではなく、個別的にワードラインに沿った電圧降下に整合されるので、個々のメモリセルにわたる電圧は、ほぼゼロであり、かつ実質的に寄生電流は流れない。基準電圧を得るために選ばれたワードラインに沿ったそれぞれ個々のメモリセルにおけるワードライン電圧の測定は、多くのチップ面積を必要とするので、基準ワードラインを導入することは目的に合っており、この基準ワードラインは、選ばれたワードライン(ワードラインの電位分布)をシミュレートし、かつこの基準ワードラインから基準電圧が取出され、この基準電圧は、電圧フォロワによってそれぞれのビットラインに加えられる。チップ面積をそれ以上節約するために、場合によっては複数のビットラインを1つのグループにまとめることもでき、かつ等電位に置くことができ、この等電位は、このグループに対応するメモリセルと選ばれたワードラインとの接続点(ビットラインのこのグループにそれぞれ対応するワードラインの部分)における電圧の平均値に相当する。
【0025】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面により詳細に説明する。
【0026】
図4及び5は、すでに初めに説明した。
【0027】
各図において互いに共通する構成部分には、それぞれ同じ参照符号を付している。
【0028】
図1は、本発明によるMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置(MRAM書き込み装置)の第1の実施例を示している。第1の実施例は、前記変形(a)に対応している。この実施例において、ワードラインWLの一方の端部は電位V1にあるが、一方このワードラインWLの他方の端部は電位V2を加えられているものと仮定する。それによりワードラインWLに電圧降下V1−V2が生じる。
【0029】
同様に電圧V1及びV2が供給されている調整器Rによって、電圧(V1+V2)/2=VBLが発生し、この電圧は、図1に示されていない個々のスイッチを介して、ビットラインBL0、BL1、・・・に供給することができる。
【0030】
図2は、ワードラインWLに沿った電圧VWLの経過及び個々のビットラインBLにわたる電圧VBLの経過を示している。この図2から明らかなように、図1の実施例において、ビットラインBL0とワードラインWLとの交差点におけるメモリセルにわたって、電圧降下(V1−V2)/2=VZ0が生じ、かつビットラインBL4とワードラインWLの交差点におけるメモリセルにわたって、電圧降下−(V1−V2)/2=VZ4が生じる。
【0031】
一方、ワードラインWLとビットラインBL2との交差点におけるメモリセルにおいて、したがって電圧曲線VBLと電圧曲線VWLの交差点において、セル電圧VZ2=0が存在する。
【0032】
図1及び2のこの実施例においてこのようにして寄生電流が流れ、この電流は、ワードラインの一方の半分においてセルZ0及びZ1を介して流出し、セルZ3及びZ4を介して再び流入する。すなわちセルZ0を通る寄生電流Ipar0は、セルZ4を介した電流−Ipar0として再び流入し、その際、セルZ1とZ3に対して相応する状態が存在し、かつ寄生セルZ2を通る寄生電流Ipar2は値0を有する。
【0033】
図3は、本発明によるMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置(MRAM書き込み装置)の第2の実施例を示している。第2の実施例は、前記変形(b)に対応している。この実施例においてビットライン電圧UBL0、UBL1、・・・は、図1及び2の実施例とは相違して等電位には調節されず、個別的に電流IWLが流れるワードラインWLにおける電圧降下に整合される。それにより、個々のメモリセルZ0、Z1、・・・にわたる電圧降下(セル電圧)U0、U1、・・・及び寄生電流Ipar0、Ipar1、・・・は、それぞれほぼゼロであることが達成される。すなわち、メモリセルZ0、Z1、・・・にわたるセル電圧は最小である。
【0034】
このことを達成するために、基準ワードラインRefWLが導入され、この基準ワードラインRefWLは、選ばれたワードラインWLをシミュレートし、かつこの基準ワードラインRefWLにおいて、個々の基準セルにおける個々の基準電圧UREF0、UREF1、・・・が測定される。基準ワードラインRefWLには電流IWLと同じ値の電流が流れ、基準ワードラインRefWLにおける電位分布はワードラインWLにおける電位分布と同一であり、基準電圧UREF0、UREF1、・・・はそれぞれ、セルZ0、Z1、…のワードラインWLとの接続点の電圧に等しい。このように基準ワードラインRefWLはワードラインWLの電位分布をシミュレートする。これらの基準電圧UREF0、UREF1、・・・は、それぞれの調整器(電圧フォロワ回路)R0、R1、R2、・・・に電圧UINとして入力され、かつこれらの調整器の出力電圧UOUTとしてビットラインBL0、BL1、・・・に供給されるので、一般に、UBL0=UREF0、UBL1=UREF1、・・・が成立つ。したがって、ビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が、個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点と同じ電位に置かれている。それにより寄生電流は、実質的に排除されるので、Ipar0=0、Ipar1=0、以下同様となる。
【0035】
場合によっては、複数のビットライン、例えばビットラインBL0とBL1とを1つのグループにまとめ、かつワードラインWLの対応する部分における電圧の平均値に相当する等電位に置くことが可能である。すなわち、複数のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点における電圧の平均値に相当するようにすることが可能である。
【0036】
すでに何度も述べたように、本発明は、選ばれたビットラインにも適用することができる。この時、図3の実施例において、かっこに入れて示すように、ワードラインWL0、WL1、・・・WL4、ビットラインBL及び基準ビットラインRefBLが存在する。ビットラインBL及び基準ビットラインRefBLに、それぞれ電流IBLが流れ、かつワードライン電圧に対して、UWL0=UREF0、UWL1=UREF1、・・・UWL4=UREF4が成立つ。
【0037】
なお、上述したように複数のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点における電圧の平均値に相当する構成に対応するものとして、複数のワードライン(WL)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するワードライン(WL)の部分における電圧の平均値に相当する構成としてもよい。
【0038】
したがって上述した各実施例によるMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、書き込みの際に生じるセル電圧及び個々のメモリセルを通って流れる寄生電流は、個々のビットライン又はワードラインに加わる電圧の適当な調節又は調整によって小さくされ、又はそれどころか除去される。第1の実施例では、流出する寄生電流と流入する寄生電流とが互いを相殺して寄生電流全体として小さくされたり、除去されたりする。
【0039】
この結果、メモリセルの大きな抵抗も短いワードライン及び/又はビットラインも利用せずに、少ない損失でMRAMに書き込みを行なうことができる。
【0040】
【発明の効果】
本発明に係る第1のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたワードライン(WL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたワードライン(WL)と個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセル(Z0,Z1,・・・)にわたるセル電圧が最小であるように、ビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に加わる電圧が調節されている構成である。
【0041】
また、本発明に係る第2のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたビットライン(BL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたビットライン(BL)と個々のワードライン(WL)との間のメモリセル(Z0,Z1,・・・)にわたるセル電圧が最小であるように、ワードライン(WL)に加わる電圧が調節されている構成である。
【0042】
したがって初めに述べたような装置において、選ばれたワードライン又は選ばれたビットラインと個々のビットライン又はワードラインとの間のメモリセルにわたるセル電圧が最小であるように、ビットライン又はワードラインに加わる電圧が調節されている。
【0043】
また、本発明に係る別のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたワードライン(WL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたワードライン(WL)の一方の端部に電圧V1が加わり、当該ワードライン(WL)の他方の端部に電圧V2<V1が加わるとき、すべてのビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が電圧(V1+V2)/2に調節されていることにより、セル電圧が最大で±(V1−V2)/2である構成である。
【0044】
また、本発明に係るさらに別のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたビットライン(BL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたビットライン(BL)の一方の端部に電圧V1が加わり、当該ビットライン(BL)の他方の端部に電圧V2<V1が加わるとき、すべてのワードライン(WL)が電圧(V1+V2)/2に調節されていることにより、セル電圧が最大で±(V1−V2)/2である構成である。
【0045】
さらに、本発明に係る第3のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第1のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、ビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が、個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点と同じ電位に置かれている構成である。
【0046】
さらに、本発明に係る第4のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第3のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたワードライン(WL)の電位分布をシミュレートする基準ワードライン(RefWL)を備えている構成である。
【0047】
さらに、本発明に係る第5のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第3又は第4のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、複数のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点における電圧の平均値に相当している構成である。
【0048】
さらに、本発明に係る第6のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第2のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、ワードライン(WL)が、個々のワードライン(WL)に対応するメモリセルと選ばれたビットライン(BL)との接続点と同じ電位に置かれている構成である。
【0049】
さらに、本発明に係る第7のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第6のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、選ばれたビットライン(BL)の電位分布をシミュレートする基準ビットライン(RefBL)を備えている構成である。
【0050】
さらに、本発明に係る第8のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置は、第6又は第7のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、複数のワードライン(WL)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたビットライン(BL)との接続点における電圧の平均値に相当している構成である。
【0051】
それゆえ、上記各発明によるMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、書き込みの際に生じるセル電圧及び個々のメモリセルを通って流れる寄生電流は、個々のビットライン又はワードラインに加わる電圧の適当な調節又は調整によって小さくされ、又はそれどころか除去される。この結果、メモリセルの大きな抵抗も短いワードライン及び/又はビットラインも利用せずに、少ない損失でMRAMに書き込みを行なうことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置の第1の実施例を説明するための概略回路図である。
【図2】図1の実施例におけるワードラインに沿った電圧経過の図である。
【図3】本発明によるMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置の第2の実施例を説明するための概略回路図である。
【図4】MRAMにおけるビットラインとワードラインとの交差位置における従来のメモリセルの構成を示す図である。
【図5】寄生電流の発生を説明するための概略回路図である。
【符号の説明】
1 硬磁性層
2 トンネル障壁層
3 軟磁性層
Z メモリセル
WL 電流
BL 電流
WL ワードライン
RrefWL基準ワードライン
BL ビットライン
RefBL基準ビットライン
WL 磁界
BL 磁界
xWL 磁界
yBL 磁界
par0、Ipar1、IPar2、・・・寄生電流
L 抵抗
L 電圧降下
0 、U1 、U2 、・・・電圧降下(セル電圧)
Z0、UZ1、UZ2、・・・電圧差
BL0、BL1、BL2、・・・ビットライン
Z0、Z1、Z2、Z3、・・・セル(メモリセル)
V1、V2電圧
ZO、VZ2、VZ4、電圧降下(セル電圧)
R、R0、R1、R2、・・・調整器
REF0、UREF1、UREF2、・・・基準電圧
BL0、UBL1、UBL2、・・・ビットライン電圧
WL0、UWL1、UWL2、・・・ワードライン電圧
IN 電圧
OUT 出力電圧

Claims (6)

  1. 多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたワードライン(WL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、
    個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に加わる各電圧(U BLO , BL1 ,・・・)が、選ばれたワードライン(WL)の電位分布をシミュレートする基準ワードライン(RefWL)を用いて、個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)に対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点と同じ電圧(U WLO ,U BL1 ,・・・)に調節され、選ばれたワードライン(WL)と個々のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセル(Z0,Z1,・・・)にわたるセル電圧が最小であることを特徴とする、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置。
  2. 多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたワードライン(WL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、
    選ばれたワードライン(WL)の一方の端部に電圧V1が加わり、当該ワードライン(WL)の他方の端部に電圧V2<V1が加わるとき、すべてのビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が電圧(V1+V2)/2に調節されていることにより、セル電圧が最大で±(V1−V2)/2であることを特徴とする、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置。
  3. 複数のビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたワードライン(WL)との接続点における電圧の平均値に相当することを特徴とする、請求項1に記載のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置。
  4. 多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたビットライン(BL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、
    個々のワードライン(WL)に加わる各電圧が、選ばれたビットライン(BL)の電位分布をシミュレートする基準ビットライン(RefBL)を用いて、個々のワードライン(WL)に対応するメモリセルと選ばれたビットライン(BL)との接続点と同じ電圧に調節され、選ばれたビットライン(BL)と個々のワードライン(WL)との間のメモリセル(Z0,Z1,・・・)にわたるセル電圧が最小であることを特徴とする、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置。
  5. 多数のメモリセル(Z0,Z1,・・・)を有し、これらのメモリセルが、それぞれワードライン(WL)とビットライン(BL;BL0,BL1,・・・)との間のメモリセルフィールドに設けられており、その際、所定のメモリセルへの書き込み過程の際に、このメモリセルに接続された選ばれたビットライン(BL)において電圧降下(V1−V2)が生じる、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置において、
    選ばれたビットライン(BL)の一方の端部に電圧V1が加わり、当該ビットライン( BL)の他方の端部に電圧V2<V1が加わるとき、すべてのワードライン(WL)が電圧(V1+V2)/2に調節されていることにより、セル電圧が最大で±(V1−V2)/2であることを特徴とする、MRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置。
  6. 複数のワードライン(WL)が1つのグループにまとめられており、かつ等電位に置かれており、この等電位が、このグループに対応するメモリセルと選ばれたビットライン(BL)との接続点における電圧の平均値に相当することを特徴とする、請求項4に記載のMRAMの損失の少ない書き込みを行なう装置。
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