TW201214436A

Generating a non-reversible state at a bitcell having a first magnetic tunnel junction and a second magnetic tunnel junction

Abstract

A method of generating a non-reversible state at a bitcell having a first magnetic tunnel junction (MTJ) and a second MTJ includes applying a program voltage to the first MTJ of the bitcell without applying the program voltage to the second MTJ of the bitcell. A memory device includes a bitcell having a first MTJ and a second MTJ and programming circuitry configured to generate a non-reversible state at the bitcell by applying a program signal to a selected one of the first MTJ and the second MTJ of the bitcell.

Term

No projected expiry on record.

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34 claims: 7 independent, 27 dependent

  1. 1
    一種方法,其包含:施加一程式電壓至一位元晶胞之一第一磁穿隧接面(MTJ)而不施加該程式電壓至該位元晶胞之一第二MTJ以在該位元晶胞處產生一不可逆態。
  2. 2
    如請求項1之方法,其中該程式電壓使該第一MTJ之一穿隧氧化物擊穿,從而產生該第一MTJ之一永久低電阻狀態。
  3. 3
    如請求項1之方法,其進一步包含將該第一MTJ及該第二MTJ維持為互補單元值。
  4. 4
    如請求項1之方法,其進一步包含藉由比較在該第一MTJ處讀取之一值與在該位元晶胞之該第二MTJ處讀取之一值而感測該不可逆態。
  5. 5
    如請求項1之方法,其中在無需一單獨的參考單元之情況下執行感測該位元晶胞之該不可逆態。
  6. 6
    如請求項1之方法,其進一步包含在施加該程式電壓之前施加一寫入電壓至該第一MTJ以將一值儲存至該位元晶胞。
  7. 7
    如請求項6之方法,其進一步包含在施加該寫入電壓至該第一MTJ後讀取該第一MTJ以測試該位元晶胞之一操作。
  8. 8
    如請求項1之方法,其中該位元晶胞係在具有單次可程式化能力之一記憶體中,且該方法進一步包含在程式化該位元晶胞之前測試該記憶體之一或多個單元。
  9. 9
    如請求項1之方法,其中該位元晶胞包含耦接至該第一MTJ之一第一存取電晶體及耦接至該第二MTJ之一第二存取電晶體。
  10. 10
    如請求項9之方法,其中該第一存取電晶體具有實質上類似於該第二存取電晶體之氧化物厚度之氧化物厚度。
  11. 11
    如請求項1之方法,其中該第一MTJ具有大於一第二軸線長度之一第一軸線長度以使得能夠將該第一MTJ自一第一非程式化狀態切換至一第二非程式化狀態。
  12. 12
    如請求項11之方法,其中該第一MTJ為橢圓形。
  13. 13
    如請求項1之方法,其中該第一MTJ實質上為圓形,且該方法進一步包含藉由比較該位元晶胞與一外部參考來測試該位元晶胞。
  14. 14
    如請求項1之方法,其中該第一MTJ及該第二MTJ係在一MTJ陣列中,該MTJ陣列進一步包含實質上類似於該第一MTJ及該第二MTJ之一第三MTJ,且該方法進一步包含藉由提供一寫入電壓至該第三MTJ而將該第三MTJ用作一多次可程式化記憶體元件,其中該寫入電壓低於該程式電壓且使該第三MTJ進入一可逆態。
  15. 15
    如請求項1之方法,其中施加該程式電壓係回應於整合至一電子器件中的一處理器。
  16. 16
    一種記憶體器件,其包含:一磁穿隧接面(MTJ)位元晶胞,該MTJ位元晶胞包含:一第一MTJ;及一第二MTJ;及程式化電路,其經組態以施加一程式信號至該第一MTJ及該第二MTJ中之一選定者以在該MTJ位元晶胞處產生一不可逆態。
  17. 17
    如請求項16之記憶體器件,其進一步包含耦接至該第一MTJ之一第一存取電晶體及耦接至該第二MTJ之一第二存取電晶體。
  18. 18
    如請求項17之記憶體器件,其中該第一存取電晶體具有實質上類似於該第二存取電晶體之氧化物厚度的氧化物厚度。
  19. 19
    如請求項16之記憶體器件,其中該第一MTJ之一單元值與該第二MTJ之一單元值互補。
  20. 20
    如請求項16之記憶體器件,其整合於至少一半導體晶粒中。
  21. 21
    如請求項16之記憶體器件,其進一步包含選自由以下各者組成之群的一器件:一機上盒、一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂單元、一導航器件、一通信器件、一個人數位助理(PDA)、一固定位置資料單元及一電腦,該記憶體器件整合至該器件中。
  22. 22
    一種裝置,其包含:用於儲存一資料值之構件,該用於儲存之構件包含一第一磁穿隧接面(MTJ)及一第二MTJ;及用於藉由施加一程式電壓至該第一MTJ而不施加該程式電壓至該第二MTJ在該用於儲存之構件處產生一不可逆態之構件。
  23. 23
    如請求項22之裝置,其整合於至少一半導體晶粒中。
  24. 24
    如請求項22之裝置,其進一步包含選自由以下各者組成之群的一器件:一機上盒、一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂單元、一導航器件、一通信器件、一個人數位助理(PDA)、一固定位置資料單元及一電腦,該用於儲存之構件整合至該器件中。
  25. 25
    一種方法,其包含:一第一步驟,其用於藉由施加一程式電壓至一位元晶胞之一第一磁穿隧接面(MTJ)而不施加該程式電壓至該位元晶胞之一第二MTJ在該位元晶胞處產生一不可逆態;及一第二步驟,其用於將該第一MTJ及該第二MTJ維持為互補單元值。
  26. 26
    如請求項25之方法,其中藉由整合至一電子器件中之一處理器來執行該第一步驟及該第二步驟。
  27. 27
    一種電腦可讀有形媒體,其儲存可由一處理器執行的指令,該等指令包含可由該處理器執行以進行以下操作的指令:藉由施加一程式電壓至一位元晶胞之一第一磁穿隧接面(MTJ)而不施加該程式電壓至該位元晶胞之一第二MTJ在該位元晶胞處產生一不可逆態。
  28. 28
    如請求項27之電腦可讀有形媒體,其中該處理器整合於選自由以下各者組成之群的一器件中:一機上盒、一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂單元、一導航器件、一通信器件、一個人數位助理(PDA)、一固定位置資料單元及一電腦。
  29. 29
    一種方法,其包含:接收表示一半導體器件之至少一實體性質的設計資訊,該半導體器件包含:一磁穿隧接面(MTJ)位元晶胞,該MTJ位元晶胞包含:一第一MTJ;及一第二MTJ;及程式化電路,其經組態以藉由施加一程式信號至該位元晶胞之該第一MTJ及該第二MTJ中之一選定者而在該位元晶胞處產生一不可逆態;轉換該設計資訊以遵守一檔案晶胞式;及產生包含該經轉換之設計資訊的一資料檔案。
  30. 30
    如請求項29之方法,其中該資料檔案包含一GDSII晶胞式。
  31. 31
    如請求項29之方法,其中該資料檔案包含一GERBER晶胞式。
  32. 32
    一種方法,其包含:接收包含對應於一半導體器件之設計資訊的一資料檔案;及根據該設計資訊來製造該半導體器件,其中該半導體器件包含:一磁穿隧接面(MTJ)位元晶胞,該MTJ位元晶胞包括:一第一MTJ;一第二MTJ;及程式化電路,其經組態以藉由施加一程式信號至該位元晶胞之該第一MTJ及該第二MTJ中之一選定者而在該位元晶胞處產生一不可逆態。
  33. 33
    如請求項32之方法,其中該資料檔案具有一GDSII晶胞式。
  34. 34
    如請求項32之方法,其中該資料檔案具有一GERBER晶胞式。
Independent claims34