JP5643230B2 - スピン注入トルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリでのビットラインの電圧制御 - Google Patents
スピン注入トルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリでのビットラインの電圧制御 Download PDFInfo
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Description
401 ビットセル
405 MTJ
410 ワードライントランジスタ、トランジスタ
420 ビットライン(BL)、ビットライン、BL
430 クランプ回路
440 ソースライン(SL)
450 読み出しアイソレーション素子、アイソレーション素子、素子
460 リファレンス
470 センスアンプ
480 書き込みドライバ
482、484 書き込みアイソレーション素子
502、504 プリチャージトランジスタ
600 時間
610 読み出しイネーブル信号rd_en
620 BL読み出しプリチャージ信号rdb、rdb
630 電圧
Claims (13)
- スピン注入トルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT-MRAM)であって、
磁気トンネル接合(MTJ)およびワードライントランジスタを有するビットセルと、
ビットラインに接続されるクランプ回路と、
前記ビットラインの電圧とリファレンスビットラインの電圧との間の差に基づいて、前記ビットセルに格納されている値を出力するように構成されるセンスアンプとを備え、
前記ビットセルは、前記ビットラインおよびソースラインに接続され、
前記クランプ回路は、前記ビットラインの電圧が所望の電圧のレベルを超過することを防止するために、前記STT-MRAMの読み出し動作の間、前記ビットラインの電圧を前記所望の電圧のレベルにクランプするように構成され、
前記所望の電圧のレベルは、前記STT-MRAMの書き込み動作に関連する書き込み電圧しきい値より低く、
前記クランプ回路は、前記リファレンスビットラインにさらに接続され、読み出し動作の間、前記リファレンスビットラインの電圧を前記ビットラインと等価の所望の電圧のレベルにクランプするようにさらに構成され、
前記ビットセルと前記クランプ回路との間に置かれる読み出しアイソレーション素子をさらに具備し、前記読み出しアイソレーション素子は、書き込み動作の間、前記クランプ回路を前記ビットラインから選択的に分離するように構成され、
前記クランプ回路は、前記ビットラインおよび前記リファレンスビットラインのそれぞれに接続されるとともに前記読み出し動作を開始する信号とは別の信号により駆動されるように構成される第1および第2のプリチャージトランジスタを具備することを特徴とするSTT-MRAM。 - 前記所望の電圧のレベルは、約0.3Vであることを特徴とする請求項1に記載のSTT-MRAM。
- 前記所望の電圧のレベルは、バンドギャップリファレンスにより供給されることを特徴とする請求項1に記載のSTT-MRAM。
- 前記所望の電圧は、内部電圧制御部により供給されることを特徴とする請求項1に記載のSTT-MRAM。
- 前記所望の電圧は、外部パワーマネージメントICにより供給されることを特徴とする請求項1に記載のSTT-MRAM。
- 前記クランプ回路の駆動が、前記読み出し動作が開始された後に行われるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のSTT-MRAM。
- 前記読み出しアイソレーション素子は、スイッチ、送信ゲート、またはマルチプレクサの少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載のSTT-MRAM。
- スピン注入トルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT-MRAM)を読み出すための方法であって、
読み出し動作を開始するステップと、
読み出されるビットセルのビットラインに接続されるクランプ回路を駆動するステップと、
前記読み出し動作の間、ビットラインの電圧を所望の電圧のレベルにクランプするステップと、
前記読み出し動作の間、リファレンスビットラインの電圧を前記ビットラインと等価の所望の電圧のレベルにクランプするステップと、
前記ビットラインの電圧と前記リファレンスビットラインの電圧との間の電圧差を検出するステップと、
前記ビットラインの電圧とリファレンスビットラインの電圧との間の前記検出した差に基づいて、読み出される前記ビットセルに格納されている値を決定するステップとを含み、
前記所望の電圧のレベルは、前記STT-MRAMの書き込み動作に関連する書き込み電圧しきい値より低く、
前記クランプ回路は、書き込み動作の間、前記ビットラインから選択的に分離され、
前記クランプ回路は、前記ビットラインおよび前記リファレンスビットラインのそれぞれに接続されるとともに前記読み出し動作を開始する信号とは別の信号により駆動されるように構成される第1および第2のプリチャージトランジスタを具備することを特徴とする方法。 - 前記所望の電圧のレベルは、約0.3Vであることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記所望の電圧のレベルは、バンドギャップリファレンス、内部電圧制御部、または外部パワーマネージメントICの少なくとも1つにより供給されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記クランプ回路の駆動が、前記読み出し動作が開始された後に行われるように構成されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- スピン注入トルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT-MRAM)であって、
磁気トンネル接合(MTJ)およびワードライントランジスタを有するビットセルの読み出し動作を開始するための手段と、
前記読み出し動作の間、ビットラインの電圧を所望の電圧のレベルにクランプするための手段と、
前記読み出し動作の間、リファレンスビットラインの電圧を前記ビットラインと等価の所望の電圧のレベルにクランプするための手段と、
前記ビットラインの電圧と前記リファレンスビットラインの電圧との間の電圧差を検出するための手段と、
前記ビットラインの電圧とリファレンスビットラインの電圧との間の前記検出した差に基づいて、読み出される前記ビットセルに格納されている値を表す電圧を出力するための手段とを具備し、
前記ビットセルは、ビットラインおよびソースラインに接続されるとともに、書き込み動作の間、クランプ回路から選択的に分離され、
前記所望の電圧のレベルは、前記STT-MRAMの書き込み動作に関連する書き込み電圧しきい値より低く、
前記ビットラインの電圧および前記リファレンスビットラインの電圧をクランプするための前記手段は、前記ビットラインおよび前記リファレンスビットラインのそれぞれに接続されるとともに前記読み出し動作を開始する信号とは別の信号により駆動されるように構成される第1および第2のプリチャージトランジスタを具備することを特徴とするSTT-MRAM。 - 前記所望の電圧のレベルは、バンドギャップリファレンス、内部電圧制御部、または外部パワーマネージメントICの少なくとも1つにより供給されることを特徴とする請求項12に記載のSTT-MRAM。
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