[发明专利]磁性检测电路

说明书

一种适用于磁阻式随机存取存储器的磁性检测电路，包括一个感测阵列以及一个控制器。感测阵列包括多个感测单元。每一个感测单元包括第一种磁性穿隧接面(MTJ)装置。控制器用以读取感测单元以检测磁阻式随机存取存储器所处的外部磁场强度。然后，控制器根据磁阻式随机存取存储器的外部磁场强度强弱决定是否停止对磁阻式随机存取存储器的多个存储器单元的写入操作，并且每一个存储器单元都包括一第二种磁性穿隧接面装置。并且，第一种磁性穿隧接面装置小于第二种磁性穿隧接面装置。

技术领域

本发明实施例涉及一种磁性检测电路、磁阻式随机存取存储器及其操作方法。

背景技术

MRAM(磁阻式随机存取存储器)为一种能够存储数字信息的位元(”0”或”1”)的非易失性存储器。在MRAM中，数字数据并非如传统的RAM组件存储为电荷，而是通过电阻状态(高电阻或低电阻)将位元状态(”0”或”1”)存储在不需要持续的电力来保持其状态的磁性存储元件中。

MRAM可为用于长期保存数据以及作为例如移动装置和一般消费电子系统的快速开/关应用的有效解决方案。相较于静态随机存取存储器(SRAM)以及快闪存储器，MRAM可提供快速、低功耗、非易失性存储。

发明内容

本发明一实施例是提供一种磁性检测电路，适用于一磁阻式随机存取存储器，包括一感测阵列以及一控制器。感测阵列包括多个感测单元。其中，每一个感测单元包括一第一种磁性穿隧接面(MTJ)装置。控制器用以读取感测单元以检测磁阻式随机存取存储器所处的外部磁场强度。然后，控制器根据磁阻式随机存取存储器的外部磁场强度强弱决定是否停止对磁阻式随机存取存储器的多个存储器单元的写入操作，并且每一个存储器单元都包括一第二种磁性穿隧接面装置。其中，第一种磁性穿隧接面装置小于第二种磁性穿隧接面装置。

附图说明

本发明可通过阅读以下的详细说明以及范例并配合相应的附图以更详细地了解。需要强调的是，依照业界的标准操作，各种特征并未依照比例绘制，并且仅用于说明的目的。事实上，为了清楚论述，各种特征的尺寸可以任意地增加或者减少。

图1是显示根据本发明一些实施例所述的磁阻式随机存取存储器(MRAM)。

图2A是显示根据本发明一些实施例所述的MTJ装置的示例性示意图。

图2B是显示图2A的MTJ装置的平行磁场状态P_state的一示例。

图2C是显示图2A的MTJ装置的反平行磁场状态AP_state的一示例。

图3A是显示根据本发明一些实施例所述的MTJ装置的一透视图。

图3B是显示与图3A的MTJ装置200A钉扎层232与234以及自由层210的磁化方向和外部磁场的四种可能配置之间的关系的表格。

图4A是显示说明感测单元的MTJ装置的电阻与外部磁场之间的关系的一示意图。

图4B是显示感测单元的MTJ装置的写入错误率与外部磁场的第三和第四配置之间的关系的一示意图。

图5A是显示根据本发明一些实施例所述的存储器阵列及感测阵列在MRAM中的配置的一示意图。

图5B是显示根据本发明一些实施例所述的MRAM的存储器阵列及感测阵列的配置的一示意图。

图6是显示根据本发明一些实施例所述的MRAM的一示意图。

图7是显示根据本发明一些实施例所述的用于MRAM的操作方法。

附图标记

10～存储器单元

100～MRAM

110_1～110_n～存储器子阵列