[發(fā)明專利]磁場輔助的存儲器操作

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580045595.5
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN106605268B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H.奈米;S-L.L.盧;S.托米施馬
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李雪娜;杜荔南

1.一種磁阻隨機存取存儲器MRAM器件，包括：

磁阻MRAM位單元的陣列，其具有MRAM位單元的第一子陣列，其中每一個位單元包括具有極化的鐵磁器件，所述極化在第一狀態(tài)中為平行和反平行極化中的一個并且在第二狀態(tài)中為平行和反平行極化中的另一個；

控制電路，其被配置成將處于第一狀態(tài)中的第一子陣列的位單元的狀態(tài)改變成第二狀態(tài)，使得第一子陣列的位單元的鐵磁器件具有由處于第二狀態(tài)中的位單元表現(xiàn)出的極化；以及

電磁體，其位于鄰近第一子陣列以引導(dǎo)磁場通過第一子陣列的位單元的鐵磁器件以輔助將MRAM的位單元的陣列的第一子陣列的位單元的狀態(tài)從第一狀態(tài)改變到第二狀態(tài)，

其中所述MRAM位單元是自旋轉(zhuǎn)移力矩（STT）隨機存取存儲器（RAM）位單元，所述控制電路被配置成引導(dǎo)自旋極化電流通過第一子陣列的位單元的鐵磁器件以將處于第一狀態(tài)中的第一子陣列的位單元的狀態(tài)改變成第二狀態(tài)，使得第一子陣列的位單元的鐵磁器件具有由處于第二狀態(tài)中的位單元表現(xiàn)出的極化；所述控制電路還被配置成引導(dǎo)自旋極化電流通過第一子陣列的第一所選位單元的鐵磁器件以通過將第一子陣列的第一所選位單元從第二狀態(tài)改變回到第一狀態(tài)使得被改變回到第一狀態(tài)的每一個第一所選位單元表示數(shù)據(jù)的邏輯一和邏輯零中的一個來將數(shù)據(jù)寫入到第一子陣列的那些第一所選位單元中，并且其中所述控制電路還被配置成維持第一子陣列的第二所選位單元的狀態(tài)處于第二狀態(tài)中使得被維持在第二狀態(tài)中的每一個第二所選位單元表示數(shù)據(jù)的邏輯一和邏輯零中的另一個，

其中所述控制電路還被配置成：

接收針對與位單元的第一子陣列內(nèi)的第一物理存儲器地址相關(guān)聯(lián)的邏輯地址的寫入數(shù)據(jù)；

確定第一物理存儲器地址的位單元是否全部改變成第二狀態(tài)使得第一物理存儲器地址的所有位單元表現(xiàn)出表示邏輯一和邏輯零中的所述另一個的第二狀態(tài)；以及

如果確定第一物理存儲器地址的位單元全部改變成第二狀態(tài)，則引導(dǎo)自旋極化電流通過第一子陣列的第一所選位單元的鐵磁器件以通過將物理存儲器地址的第一所選位單元從第二狀態(tài)改變回到第一狀態(tài)使得被改變回到第一狀態(tài)的每一個第一所選位單元表示寫入數(shù)據(jù)的邏輯一和邏輯零中的所述一個來將數(shù)據(jù)寫入到第一物理存儲器地址的第一所選位單元中，并且維持第一物理存儲器地址的第二所選位單元的狀態(tài)處于第二狀態(tài)中使得維持在第二狀態(tài)中的每一個第二所選位單元表示寫入數(shù)據(jù)的邏輯一和邏輯零中的所述另一個。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻隨機存取存儲器MRAM器件，其中所述控制電路還被配置成擦除第一子陣列的位單元的數(shù)據(jù)，所述擦除包括第一子陣列的位單元的狀態(tài)從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的所述磁場輔助的改變，使得第一子陣列的所有位單元表現(xiàn)出表示邏輯一和邏輯零中的所述另一個的第二狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻隨機存取存儲器MRAM器件，其中所述電磁體包括被布置鄰近于第一子陣列的線圈。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁阻隨機存取存儲器MRAM器件，其中位單元的第一子陣列被布置在平面中，其中第一子陣列的每一個位單元的每一個鐵磁器件具有鐵磁層，所述鐵磁層具有處于位單元的第一子陣列的平面內(nèi)的磁化方向，其中所述線圈包括多個匝，其中每一匝大體正交于位單元的第一子陣列的平面來取向，并且其中所述電磁體被定位成在大體平行于所述平面和第一子陣列的位單元的鐵磁器件的鐵磁層的磁化方向的方向上引導(dǎo)磁場。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁阻隨機存取存儲器MRAM器件，其中位單元的第一子陣列被布置在平面中，其中第一子陣列的每一個位單元的每一個鐵磁器件具有鐵磁層，所述鐵磁層具有大體正交于位單元的第一子陣列的平面的磁化方向，其中所述線圈包括多個匝，其中每一匝大體平行于位單元的第一子陣列的平面來取向，并且其中所述電磁體被定位成在大體正交于所述平面并且大體平行于第一子陣列的位單元的鐵磁器件的鐵磁層的磁化方向的方向上引導(dǎo)磁場。