[發明專利]存儲器寫入錯誤校正電路

有效

• 申請號: 201110367818.3
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102467976B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: A.E.翁格;V.尼基汀
• 申請（專利權）人: 三星半導體股份有限公司
• 主分類號: G11C29/44
• 分類號: G11C29/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 邵亞麗

相關申請的交叉引用

本申請要求于2010年11月18日提交的題目為“存儲器寫入錯誤校正系統”的美國臨時申請No.61/415,239的優先權，通過引用的方式將其全面合并于此。

此申請涉及下述共同轉讓的申請：于2010年7月12日提交的題目為“NON-VOLATILE STATIC RAM CELL CIRCUIT AND TIMING METHOD”的No.61/363,576申請；于2010年6月7日提交的題目為“MULTI-SUPPLYSYMMETRIC DRIVER CIRCUIT AND TIMING METHOD”的No.61/352,306申請；于2009年9月11日提交的題目為“DIFFERENTIAL READ AND WRITE ARCHITECTURE”的No.12/558,451申請；于2009年8月19日提交的題目為“DYNAMIC MULTISTATE MEMORY WRITE DRIVER”的No.12/544,189申請；以及于10月12日提交的題目為“PSEUDO PAGE MODEMEMORY ARCHITECTURE AND METHOD”的No.12/903,152申請，上述申請的所有內容通過引用全部包含于此。

技術領域

本發明涉及存儲器集成電路，更具體地，涉及非易失性的靜態隨機存取存儲器。

背景技術

半導體存儲器件已經廣泛地用于電子系統以存儲數據。通常有兩種類型的半導體存儲器，包括非易失性存儲器和易失性存儲器。當應用于易失性存儲器件的電力被切斷時，易失性存儲器件丟失它的數據，所述易失性存儲器件諸如靜態隨機存取存儲器(SRAM)或動態隨機存取存儲器(DRAM)器件。相反地，即使在施加到非易失性半導體存儲器件上的電力被切斷之后，非易失性半導體存儲器件也保留它的電荷，所述非易失性半導體存儲器件諸如閃存、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)或磁性隨機存取存儲器(MRAM)。因此，在由電源故障或電力終止引起的數據丟失不可接受的情況下，使用非易失性存儲器來存儲數據。

圖1A是用于形成自旋轉移矩(STT)MRAM單元(cell)的磁性隧道結(MTJ)結構10的簡化的剖視圖。將MTJ10顯示為部分地包括參考層12、隧道層14和自由層16。參考層12和自由層16是鐵磁性層。隧道層14是非磁性層。參考層12的磁化方向是固定的并且不發生改變。然而，通過使足夠大的電流通過MTJ結構，可以變化自由層16的磁化方向。在圖1A中，假設參考層12和自由層16具有相同的磁化方向，即，它們處于平行狀態。在圖1B中，假設參考層12和自由層16具有相反的磁化方向，即，它們處于反向平行（anti-parallel）狀態。在圖1C中，假設參考層12和自由層16具有相同的磁化方向，該磁化方向垂直于由自由層16和隧道層14的分界面定義的平面。在圖1D中，假設參考層12和自由層16具有相反的磁化方向，所述磁化方向垂直于由自由層16和隧道層14的分界面定義的平面。

為從如圖1A所示的平行狀態切換到如圖1B所示的反向平行狀態，相對自由層16的電壓電勢（voltage potential）來提高參考層12的電壓電勢。此電壓差造成從自由層16流向參考層12的自旋極化電子轉移它們的角動量并且將自由層16的磁化方向改變為如圖1B所示的反向平行狀態。為了從反向平行狀態切換到平行狀態，相對參考層12的電壓電勢來提高自由層16的電壓電勢。此電壓差造成從參考層12流向自由層16的自旋極化電子轉移它們的角動量并且將自由層16的磁化方向改變為如圖1A所示的平行狀態。

為從平行狀態切換到不平行狀態或從不平行狀態切換到平行狀態，施加于MTJ10的電壓和流過MTJ的相應電流必須大于相應的一對閾值。為了使切換發生而必須超過閾值電壓的電壓還被稱為切換電壓V_c。同樣地，為了使切換發生而必須超過閾值電流的電流被稱作切換電流I_c。眾所周知，當自由層16和參考層12具有相同的磁化方向(平行狀態)時，MTJ10具有比較低的電阻。相反地，當自由層16和參考層12具有相反的磁化方向(反向平行狀態)時，MTJ10具有比較高的電阻。由于MTJ的該物理特性，將MTJ的狀態從平行改變到反向平行所需要的臨界電流往往大于將MTJ從反向平行狀態改變到平行狀態所需要的臨界電流。