專利名稱：磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用磁阻效應(yīng)的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)。
背景技術(shù)：
采用隧道磁阻(TMR)效應(yīng)的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的特征在于，按照MTJ(磁隧道結(jié))元件的磁化狀態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
在顯示出TMR的MTJ元件的結(jié)構(gòu)中，在兩個(gè)鐵磁層之間放置了隧道絕緣層。MTJ元件可用采取兩種狀態(tài)。一種是平行狀態(tài)，把隧道絕緣層夾在中間的兩個(gè)鐵磁層的殘余磁化處于相同方向；另一種是反向平行狀態(tài)，把隧道絕緣層夾在中間的兩個(gè)鐵磁層的殘余磁化處于相互對立的方向。
當(dāng)MTJ元件處于平行狀態(tài)時(shí)，MTJ元件具有最低的電阻值。這種狀態(tài)是“1”狀態(tài)。反之，當(dāng)MTJ元件處于反向平行狀態(tài)時(shí)，MTJ元件具有最高的電阻值。這種狀態(tài)是“0”狀態(tài)。
這里，電子自旋以磁化方向量子化，磁化方向和電子自旋的方向有關(guān)系，它們處于相同方向(平行狀態(tài))或者處于對立方向(反向平行狀態(tài))，如上。
因?yàn)樵谶@兩種狀態(tài)之間電子的能量不同，在鐵磁材料費(fèi)米能級(jí)的鄰域中電子的狀態(tài)密度有變化，取決于磁化方向和電子自旋的方向是相同還是相反。所以，流經(jīng)夾在鐵磁材料之間薄絕緣層的隧道電流也會(huì)變化，取決于磁化方向和電子自旋的方向是相同還是相反。
換言之，隧道概率與躍遷源的狀態(tài)密度和躍遷端的狀態(tài)密度都成正比，因此當(dāng)MTJ元件處于反向平行狀態(tài)時(shí)，躍遷源的狀態(tài)密度不同于躍遷端的狀態(tài)密度。
所以，與MTJ元件處于平行狀態(tài)時(shí)的隧道概率相比，MTJ元件處于反向平行狀態(tài)時(shí)的隧道概率增大或減小。
應(yīng)當(dāng)指出，MR比表示MTJ元件處于平行狀態(tài)時(shí)的電阻值和MTJ元件處于反向平行狀態(tài)時(shí)的電阻值之間的差異除以MTJ元件處于平行狀態(tài)或反向平行狀態(tài)時(shí)的電阻值(通常使用MTJ元件處于平行狀態(tài)時(shí)的電阻值)。
同時(shí)，已知TMR具有溫度依從性，但是迄今為止尚未恰當(dāng)?shù)夭扇♂槍λ膶Σ?。此外，TMR還有偏置依從性，并且具有使信號(hào)量最大化的、所謂的最優(yōu)施加電壓，但是在設(shè)計(jì)中迄今為止尚未考慮這種最優(yōu)施加電壓和溫度依從性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器包括磁阻元件和電流源電路，在讀取磁阻元件中的數(shù)據(jù)時(shí)，電流源電路把電偏置給予磁阻元件，其中，電偏置值的變化取決于溫度而不取決于電源電位。
附圖簡要說明

圖1是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的讀取電路；圖2是一幅電路圖，顯示了電流源電路的實(shí)例；圖3是一幅電路圖，顯示了BGR電路的實(shí)例；圖4是一幅曲線圖，顯示了圖3中BGR電路的特征；圖5是一幅電路圖，顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例1；圖6是一幅曲線圖，顯示了圖5中BGR電路的特征；圖7是一幅電路圖，顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例2；圖8是一幅曲線圖，顯示了圖7中BGR電路的特征；圖9是一幅電路圖，顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例3；
圖10是一幅曲線圖，顯示了圖9中BGR電路的特征；圖11是一幅電路圖，顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例4；圖12是一幅曲線圖，顯示了圖11中BGR電路的特征；圖13是一幅電路圖，顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例5；圖14一幅曲線圖，顯示了圖13中BGR電路的特征；圖15是一幅電路圖，顯示了行解碼器和讀取字線驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)例；圖16是一幅電路圖，顯示了列解碼器的實(shí)例；圖17是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的讀取電路；圖18是一幅電路圖，顯示了電流源電路的實(shí)例；圖19是一幅電路圖，顯示了電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的實(shí)例；圖20是一幅電路圖，顯示了使用BGR電路之箝位電位產(chǎn)生電路的實(shí)例；圖21是一幅曲線圖，顯示了圖20中箝位電位產(chǎn)生電路的特征；圖22是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的BGR電路；圖23是一幅曲線圖，顯示了圖22中BGR電路的特征；圖24是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的監(jiān)控電路；圖25是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的設(shè)置電路；圖26是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的設(shè)置電路；圖27是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的讀取電路；圖28是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的讀取電路；圖29是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例的BGR電路；圖30是一幅電路圖，顯示了根據(jù)第七個(gè)實(shí)施例的搜索電路；圖31是一幅電路圖，顯示了圖30的電位產(chǎn)生電路；圖32是一幅電路圖，顯示了圖30的信號(hào)差異比較電路；圖33是包括搜索電路的MRAM芯片框圖；圖34是存儲(chǔ)器系統(tǒng)的框圖，具有的控制器包括搜索電路；圖35是圖34的存儲(chǔ)器系統(tǒng)中MRAM芯片的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖，詳細(xì)介紹根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
1.參考實(shí)例首先考慮TMR的溫度依從性。在鐵磁材料之費(fèi)米能級(jí)的鄰域中，電子的狀態(tài)密度變化取決于溫度。如果構(gòu)成MTJ元件的兩層鐵磁材料之間的電位差變大，與導(dǎo)電相關(guān)聯(lián)的電子的狀態(tài)密度也隨之改變。
所以，MTJ元件的MR比依賴于溫度，并且進(jìn)一步依賴于兩層鐵磁材料上施加的偏置電壓。
據(jù)信溫度依從性和偏置電壓依從性歸因于在構(gòu)成MTJ元件的絕緣層(隧道勢壘)界面上局部激發(fā)的磁振子。換言之，如果激發(fā)磁振子而且發(fā)生了磁振子的隧道效應(yīng)使導(dǎo)電電子自旋反轉(zhuǎn)，MR比就降低。
不僅如此，溫度依從性和偏置電壓依從性還與以下因素相關(guān)聯(lián)由于費(fèi)米-迪拉克分布函數(shù)存在著溫度項(xiàng)使分布函數(shù)展寬、可極化性降低以及不依賴于自旋的隧道電流增大。
在使不依賴于自旋的隧道電流增大的一個(gè)實(shí)例中，使用氧化鋁作為隧道勢壘。如果鋁的氧化不充分，在氧化鋁中殘留著鋁，流經(jīng)MTJ元件的隧道電流將不取決于自旋，流經(jīng)MTJ元件的電流量將隨著偏置電壓的提高而增大，因此降低了MR比，因?yàn)殇X是順磁材料。
反之，如果鋁的氧化過度，鐵磁材料同時(shí)氧化，不再是鐵磁材料，所以流經(jīng)這個(gè)部分的電流不取決于自旋，結(jié)果是MR比降低。
同時(shí)，由于偏置電壓提高，讀取電流量增大了，但是在這種情況下，“1”和“0”之間的信號(hào)差異減小了。所以，必須為讀取尋找最優(yōu)偏置電壓。
后文將介紹信號(hào)差異和偏置電壓之間的關(guān)系。
MR比表示為偏置電壓的線性函數(shù)。
注意，在所考慮的情況下，向MTJ元件供應(yīng)恒定電流，它沒有溫度依從性和電源電壓依從性。雖然考慮了MR比的電壓依從性，但是忽略MTJ元件電阻值的電壓依從性，因?yàn)樗男?yīng)小于MR比的電壓依從性。
如果Ib為偏置電流，Rm為平行狀態(tài)下MTJ元件的電阻值，Vh為MR0(從取決于偏置的測量結(jié)果中扣除了當(dāng)偏置電壓為0V時(shí)的MR比后的數(shù)值)為一半時(shí)的偏置電壓，那么MR比的偏置電壓依從性可以按以下方式表示為線性函數(shù)(非專利文獻(xiàn))。
MR(V)＝MR0×(1-V/2·Vh)(其中V為偏置電壓，MR(V)為給定偏置電壓時(shí)的MR比。)當(dāng)施加恒定電流偏置時(shí)，(平行狀態(tài)下)MTJ元件的輸出電壓Vp為Vp＝Ib×Rm當(dāng)施加恒定電流偏置時(shí)，(反向平行狀態(tài)下)MTJ元件的輸出電壓Va為Va＝Ib×Rm×[1+MR(Va)]兩個(gè)輸出電壓的信號(hào)差異ΔV為ΔV＝Va-Vp＝Ib×Rm×MR(Va)＝Ib×Rm×MR0×(1-Va/2·Vh)根據(jù)MR＜1，有VaVp是可能的，且ΔV＝Vp×MR0×(1-Vp/2·Vh)DΔV/dVp＝MR0×(1-Vp/Vh)所以，當(dāng)Vp＝Vh時(shí)，信號(hào)差異在0＜Vp＜2·Vh的范圍內(nèi)達(dá)到最大。
根據(jù)以上論述，如果施加到MTJ元件的偏置電流被決定為使MTJ元件的兩端之間產(chǎn)生的電位差為Vh，那么信號(hào)差異達(dá)到最大。
下一步將考慮以下情況把沒有溫度依從性和電源依從性的恒定電壓施加到MTJ元件，以便讀取流經(jīng)MTJ元件的電流作為信號(hào)。同樣注意，雖然考慮了MR比的電壓依從性，但是忽略MTJ元件電阻值的電壓依從性，因?yàn)樗男?yīng)小于MR比的電壓依從性。
如果Vb為偏置電壓，(平行狀態(tài)下)MTJ元件的輸出電流Ip將是Ip＝Vb/Rm
(反向平行狀態(tài)下)MTJ元件的輸出電流Ia將是Ia＝Vb/{Rm×[1+MR(Vb)]}兩個(gè)輸出電壓之間的信號(hào)差異ΔI為ΔI＝Ip-Ia＝Vb/Rm×MR(Vb)/[1+MR(Vb)]＝Vb/Rm×(1-Vb/2·Vh)/[1+MR0×(1-Vb/2·Vh)]所以，dΔI/dVb＝MR02/Rm·[Vb/2Vh-{1+MR0+(1+MR0)0.5}/MR0]×[Vb/2·Vh-{1+MR0-(1+MR0)0.5}/MR0]·[1+MR0·(1-Vb/2·Vh)]-2根據(jù)MR0＜1，如果近似為(1+MR0)0.51+MR0/2，有dΔI/dVb＝MR02/Rm·[Vb/2·Vh-(2+1.5·MR0)/MR0]·[Vb/2·Vh-0.5]·[1+MR0·(1-Vb/2·Vh)]-2所以，當(dāng)Vp＝Vh時(shí)，信號(hào)差異在0＜Vp＜2Vh的范圍內(nèi)達(dá)到最大。
根據(jù)以上論述，如果施加到MTJ元件的偏置電流被決定為使MTJ元件的兩端之間產(chǎn)生的電位差為Vh，那么信號(hào)差異達(dá)到最大。
以這種方式，在讀取期間，存在著產(chǎn)生最大信號(hào)差異的、偏置電流/電壓的最優(yōu)值，而且MR比具有溫度依從性和偏置電壓依從性，因此偏置電流/電壓的這種最優(yōu)值具有溫度依從性極為重要。
普通的半導(dǎo)體集成電路由元件構(gòu)成，比如晶體管、電阻器和電容器。由于這種原因，為了按照MTJ元件的溫度依從性決定產(chǎn)生最大信號(hào)差異的、偏置電流/電壓的最優(yōu)值，將需要新的偏置電流/電壓產(chǎn)生電路。
表達(dá)“偏置電流/電壓”意味著施加偏置電壓時(shí)偏置電流流動(dòng)，而偏置電流流動(dòng)時(shí)施加偏置電壓。
2.實(shí)施例下面將介紹根據(jù)本發(fā)明若干實(shí)例的、視為磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器最佳方案的多個(gè)實(shí)施例。
由于本發(fā)明的實(shí)例涉及考慮到TMR的溫度依從性的讀取電路，所以此處略去寫入電路以便使說明更加易于理解。
(1)第一個(gè)實(shí)施例[1]讀取電路圖1顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的讀取電路。
一個(gè)晶體管/一個(gè)MTJ型的存儲(chǔ)器單元構(gòu)成了存儲(chǔ)器單元陣列M-陣列。
構(gòu)成存儲(chǔ)器單元之晶體管的源極連接到源線(地電位Vss)SL，其漏極連接到MTJ元件，其柵極連接到讀取字線RWL0、RWL1、RWL2...。MTJ元件的一端連接到讀取位線RBL0、RBL1...。
讀取字線RWL0、RWL1、RWL2...的一端連接到讀取字線驅(qū)動(dòng)電路11。在讀取期間，因?yàn)橛尚薪獯a器12選定了一行，讀取字線驅(qū)動(dòng)電路11根據(jù)行解碼器12的解碼結(jié)果，驅(qū)動(dòng)屬于選定行的讀取字線。
讀取位線RBL0、RBL1...通過列選擇開關(guān)CSW，連接到作為傳感放大器SA之差分放大器的非反相端子。列選擇開關(guān)CSW在列解碼器13的輸出信號(hào)CSL0、CSL1...的控制下導(dǎo)通/關(guān)斷。
讀取期間電流源I1向選定的存儲(chǔ)器單元的MTJ元件供應(yīng)偏置電流。偏置電流流經(jīng)MTJ元件，使得作為傳感放大器SA之差分放大器的非反相端子的電位具有MTJ元件中數(shù)據(jù)對應(yīng)的值。
一個(gè)晶體管/一個(gè)MTJ型的存儲(chǔ)器單元構(gòu)成了參考存儲(chǔ)器單元陣列D-ARRAY，類似于存儲(chǔ)器單元陣列M-陣列。
構(gòu)成參考單元之晶體管的源極連接到源線(地電位Vss)SL，其漏極連接到MTJ元件，其柵極連接到讀取字線RWL0、RWL1、RWL2...。MTJ元件的一端連接到參考位線DBL0、DBL1...。
參考位線DBL0、DBL1...通過選擇開關(guān)SW，連接到作為傳感放大器SA之差分放大器的反相端子。選擇開關(guān)SW在讀取信號(hào)READ的控制下導(dǎo)通/關(guān)斷。更確切地說，在讀取期間，因?yàn)樽x取信號(hào)READ為“H”，所以由參考單元產(chǎn)生讀取數(shù)據(jù)所需的參考電位。
注意，例如連接到參考位線DBL0的參考單元之MTJ元件的狀態(tài)全都設(shè)定為“0”(反向平行狀態(tài))，連接到參考位線DBL1的參考單元之MTJ元件的狀態(tài)全都設(shè)定為“1”(平行狀態(tài))。
在這種情況下，在讀取期間，如果偏置電流是由電流源I2和I3供應(yīng)給選定行所屬之所屬參考單元的MTJ元件，讀取所需的參考電位就輸入到作為傳感放大器SA之差分放大器的反相端子。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例，在上述讀取電路中，調(diào)整偏置電流的值，使得讀取期間存儲(chǔ)器單元和參考單元的MTJ元件的兩端之間產(chǎn)生的電位差(偏置電位)將為Vh(MR比將為偏置應(yīng)用期間MR比MR0的一半時(shí)的電壓)。
電流源電路圖2顯示了電流源電路的實(shí)例，包括電流源I1、I2和I3。
Isrce是從例如BGR電路輸出的輸出電流。這股電流Isrce通過區(qū)域X中的電流鏡像電路(晶體管N1和N2)流到晶體管P4。
不僅如此，晶體管P4與構(gòu)成電流源I1、I2和I3的晶體管P1、P2和P3構(gòu)成了電流鏡像電路，因此電流Isrce也流經(jīng)晶體管P1、P2和P3。
所以，在讀取期間，以偏置電流Isrce供應(yīng)選定的存儲(chǔ)器單元。另一方面，在讀取期間，以偏置電流Isrce×2供應(yīng)選定的兩個(gè)參考單元(“0”單元和“1”單元)。
注意，為了使偏置電流取決于溫度而不取決于外部電源電位Vdd，BGR電路可以修改為其輸出電流Isrce具有溫度依從性。
·BGR電路所以，首先將考慮標(biāo)準(zhǔn)的BGR電路。
圖3顯示了BGR電路的實(shí)例。
由于BGR電路通常產(chǎn)生的輸出電流Isrce不具有溫度依從性，BGR電路包括A電路，產(chǎn)生的電流分量I1隨溫度上升而減小，以及B電路，產(chǎn)生的電流分量I2隨溫度上升而增大。
把A和B兩個(gè)電路產(chǎn)生的電流分量I1和I2加到一起，產(chǎn)生的輸出電流Isrce有可能不取決于外部電源電位Vdd和溫度，例如如圖4所示。
假設(shè)二極管D1的陽極電位是Vd，電阻器R1的電阻值是r1，由于反饋電路的效應(yīng)，隨溫度上升而減小的電流分量I1可以表示為I1＝Vd/r1因?yàn)楦邷貢r(shí)陽極電位Vd下降，電流I1隨溫度上升而減小。
不僅如此，假設(shè)D2和D3兩個(gè)二極管的陽極之間的電位差是ΔVd，電阻器R2的電阻值是r2，由于反饋電路的效應(yīng)，隨溫度上升而增大的電流分量I2可以表示為I2＝ΔVd/r2因?yàn)楦邷貢r(shí)陽極之間的電位差ΔVd增大，電流I2隨溫度上升而增大。
注意，電流分量I1和I2能夠根據(jù)二極管D1、D2和D3之間的面積比以及電阻器R1和R2之間的電阻比而改變。更確切地說，通過調(diào)整面積比和電阻比，輸出電流Isrce可以具有溫度依從性。
·BGR電路(改進(jìn)實(shí)例1)圖5顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例1，它產(chǎn)生的輸出電流Isrce具有溫度依從性。
在本實(shí)例的BGR電路中，對圖3的BGR電路進(jìn)一步增加的電路包括P溝道MOS晶體管P5和P6、N溝道MOS晶體管N3至N5以及反相器INV1。
根據(jù)本實(shí)例，可以根據(jù)控制信號(hào)Opt1和Opt2調(diào)整輸出電流Isrce的溫度依從性。
晶體管P5根據(jù)控制信號(hào)Opt1，控制著電流分量I2的長度或者說供應(yīng)/關(guān)斷。電流分量I2的長度或者說供應(yīng)/關(guān)斷由控制信號(hào)Opt1控制，所以輸出電流Isrce的溫度依從性(比如直線的斜率和絕對值的幅度)能夠自由控制，例如如圖6所示。
不僅如此，包括晶體管P6和N3至N5的電路還產(chǎn)生新的電流分量I3。這個(gè)電路根據(jù)控制信號(hào)Opt2，控制著電流分量I3的長度或者說供應(yīng)/關(guān)斷。這就有可能自由控制輸出電流Isrce的溫度依從性(比如直線的斜率和絕對值的幅度)，例如如圖6所示。
類似于電流分量I1，電流分量I3也取決于A電路的溫度特征。所以，電流分量I1和I3都具有隨溫度上升而減小的溫度依從性，例如如圖6所示。不過，由于晶體管尺寸的調(diào)整，指明溫度依從性的、直線的斜率和絕對值的幅度在電流分量I1和I3中不同。
因?yàn)殡娏鞣至縄2取決于B電路的溫度特征，所以電流分量I2具有隨溫度上升而增大的溫度依從性，例如如圖6所示。
下面將介紹一個(gè)特定的實(shí)例。
假設(shè)在控制信號(hào)Opt1和Opt2中有“H”和“L”兩個(gè)種類。
例如，調(diào)整二極管和晶體管的面積比以及電阻器的電阻比，所以將產(chǎn)生如圖6所示的電流I1、I2和I3。
這時(shí)，如果控制信號(hào)Opt1設(shè)定為“H”，控制信號(hào)Opt2設(shè)定為“L”，晶體管P5就導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流Isrce，它是電流分量I1和I2的總和。所以，電流Isrce將具有隨溫度上升而減小的溫度依從性，如圖6所示。
在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而減小的速率(直線的斜率)”低于僅僅由電流分量I1產(chǎn)生輸出電流Isrce(Opt1＝Opt2＝“L”)時(shí)在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而減小的速率(指明電流I1之直線的斜率)”。
不僅如此，如果控制信號(hào)Opt2設(shè)定為“H”，控制信號(hào)Opt1設(shè)定為“L”，晶體管P5就關(guān)斷，晶體管N5導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流Isrce，它是從電流分量I1減去電流分量I3。這股電流Isrce將具有隨溫度上升而減小的溫度依從性，如圖6所示。
在這種情況下“輸出電流Isrce的強(qiáng)度(直線之絕對值的幅度)”低于僅僅由電流分量I1產(chǎn)生輸出電流Isrce(Opt1＝Opt2＝“L”)時(shí)在這種情況下“輸出電流Isrce的強(qiáng)度(指明電流I1的直線之絕對值的幅度)”。
不僅如此，如果控制信號(hào)Opt1和Opt2都設(shè)定為“H”，晶體管P5和N5就都導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流Isrce，它是從電流分量I1和I2的總和減去電流分量I3。這股電流Isrce將具有隨溫度上升而增大的溫度依從性，如圖6所示。
在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而增大的速率(直線的斜率)”低于僅僅由電流分量I2產(chǎn)生輸出電流Isrce(Opt1＝Opt2＝“L”)時(shí)在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而增大的速率(指明電流I2之直線的斜率)”。
·BGR電路(改進(jìn)實(shí)例2)圖7顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例2，它產(chǎn)生的輸出電流Isrce具有溫度依從性。
在本實(shí)例的BGR電路中，對圖3的BGR電路進(jìn)一步增加的電路包括P溝道MOS晶體管P5和P6、N溝道MOS晶體管N3至N5以及反相器INV1。
在本實(shí)例中，同樣可以根據(jù)控制信號(hào)Opt1和Opt2調(diào)整輸出電流Isrce的溫度依從性。
不過在本實(shí)例中，組件的連接不同于圖5的BGR電路(改進(jìn)實(shí)例1)，所以是以不同的方式控制輸出電流Isrce的溫度依從性。
晶體管P5根據(jù)控制信號(hào)Opt1，控制著電流分量I2的長度或者說供應(yīng)/關(guān)斷。電流分量I2的長度或者說供應(yīng)/關(guān)斷由控制信號(hào)Opt1控制，所以輸出電流Isrce的溫度依從性(比如直線的斜率和絕對值的幅度)能夠自由控制，例如如圖8所示。
不僅如此，包括晶體管P6和N3至N5的電路還產(chǎn)生新的電流分量I3。這個(gè)電路根據(jù)控制信號(hào)Opt2，控制著電流分量I3的長度或者說供應(yīng)/關(guān)斷。這就有可能自由控制輸出電流Isrce的溫度依從性(比如直線的斜率和絕對值的幅度)，例如如圖6所示。
類似于電流分量I2，電流分量I3也取決于B電路的溫度特征。所以，電流分量I2和I3都具有隨溫度上升而增大的溫度依從性，例如如圖8所示。不過，由于晶體管尺寸的調(diào)整，指明溫度依從性的、直線的斜率和絕對值的幅度在電流分量I2和I3中不同。
因?yàn)殡娏鞣至縄1取決于A電路的溫度特征，所以電流分量I1具有隨溫度上升而減小的溫度依從性，例如如圖6所示。
下面將介紹一個(gè)特定的實(shí)例。
假設(shè)在控制信號(hào)Opt1和Opt2中有“H”和“L”兩個(gè)種類。
此外，例如調(diào)整二極管和晶體管的面積比以及電阻器的電阻比，所以將產(chǎn)生如圖8所示的電流I1、I2和I3。
這時(shí)，如果控制信號(hào)Opt1設(shè)定為“H”，控制信號(hào)Opt2設(shè)定為“L”，晶體管P5就導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流Isrce，它是電流分量I1和I2的總和。所以，電流Isrce將具有隨溫度上升而減小的溫度依從性，如圖8所示。
在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而增大的速率(直線的斜率)”低于僅僅由電流分量I2產(chǎn)生輸出電流Isrce時(shí)在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而增大的速率(指明電流I2之直線的斜率)”。
不僅如此，如果控制信號(hào)Opt2設(shè)定為“H”，控制信號(hào)Opt1設(shè)定為“L”，晶體管P5就關(guān)斷，晶體管N5導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流Isrce，它是從電流分量I1減去電流分量I3。這股電流Isrce將具有隨溫度上升而減小的溫度依從性，如圖8所示。
在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而減小的速率(直線的斜率)”高于僅僅由電流分量I1產(chǎn)生輸出電流Isrce時(shí)在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而減小的速率(指明電流I2之直線的斜率)”。
不僅如此，如果控制信號(hào)Opt1和Opt2都設(shè)定為“H”，晶體管P5和N5就都導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出電流Isrce，它是從電流分量I1和I2的，總和減去電流分量I3。這股電流Isrce將具有隨溫度上升而減小的溫度依從性，如圖8所示。
在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而減小的速率(直線的斜率)”低于僅僅由電流分量I1產(chǎn)生輸出電流Isrce時(shí)在這種情況下“電流Isrce隨溫度上升而減小的速率(指明電流I2之直線的斜率)”。
在使用根據(jù)本實(shí)例的BGR電路時(shí)，偏置電流Isrce能夠隨例如溫度上升而減小。在Vh按照溫度上升而提高時(shí)本實(shí)例有效。
·其他BGR電路(改進(jìn)實(shí)例3至5)下面將簡單介紹其他BGR電路。
在下面介紹的電路中，指明偏置電流Isrce溫度依從性的線具有一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)。
在下面的實(shí)例中，無法根據(jù)控制信號(hào)調(diào)整輸出電流Isrce的溫度依從性，但是卻自然有可能組合改進(jìn)實(shí)例1和2(圖5和圖9)的技術(shù)，使具有的結(jié)構(gòu)能夠調(diào)整溫度依從性。
圖9顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例3，它產(chǎn)生的輸出電流Isrce具有溫度依從性。
在本實(shí)例中BGR電路的特征在于，指明偏置電流Isrce溫度依從性的線具有一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)，如圖10所示。
根據(jù)溫度T1，在溫度低于溫度T1時(shí)Vtemp為“H”，從電流分量I1和I2的總和減去電流分量I3的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
不僅如此，在溫度高于溫度T1時(shí)Vtemp為“L”，僅有電流分量I1將是輸出電流Isrce。
圖11顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例4，它產(chǎn)生的輸出電流Isrce具有溫度依從性。
在本實(shí)例中BGR電路的特征在于，指明偏置電流Isrce溫度依從性的線具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)，如圖12所示。
根據(jù)溫度T1，在溫度低于溫度T1時(shí)Vtemp1和Vtemp2都為“H”，僅有電流分量I1將是輸出電流Isrce。
此外，在高于溫度T1低于溫度T2范圍內(nèi)的溫度時(shí)Vtemp1為“L”，Vtemp2為“H”，從電流分量I1和I2的總和減去電流分量I3的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
不僅如此，根據(jù)溫度T2，在溫度高于溫度T2時(shí)Vtemp1和Vtemp2都為“L”，從電流分量I1、I2和I4的總和減去電流分量I3和I5之總和的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
圖13顯示了BGR電路的改進(jìn)實(shí)例5，它產(chǎn)生的輸出電流Isrce具有溫度依從性。
在本實(shí)例中BGR電路的特征也在于，指明偏置電流Isrce溫度依從性的線具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)，如圖14所示。
根據(jù)溫度T1，在溫度低于溫度T1時(shí)Vtemp1為“L”，Vtemp2為“H”，從電流分量I1和I3的總和減去電流分量I2的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
不僅如此，在高于溫度T1低于溫度T2范圍內(nèi)的溫度時(shí)Vtemp1和Vtemp2都為“H”，僅有電流分量I1將是輸出電流Isrce。
不僅如此，根據(jù)溫度T2，在溫度高于溫度T2時(shí)Vtemp1為“H”，Vtemp2為“L”，從電流分量I1和I4的總和減去電流分量I5的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
行解碼器和讀取字線驅(qū)動(dòng)電路圖15顯示了行解碼器和讀取字線驅(qū)動(dòng)電路的電路實(shí)例。
在本實(shí)例中，AND電路AD1具有圖1中讀取字線驅(qū)動(dòng)電路11和行解碼器12的功能。AND電路AD1收到行地址信號(hào)和讀取信號(hào)READ時(shí)，驅(qū)動(dòng)讀取字線RWLi。
讀取期間，讀取信號(hào)READ為“H”，在選定行中行地址信號(hào)的所有位都為“H”。所以，僅有選定行所屬的讀取字線RWLi為“H”。
列解碼器圖16顯示了列解碼器的電路實(shí)例。
在本實(shí)例中，AND電路AD2等效于圖1的列解碼器13。AND電路AD2收到列地址信號(hào)和讀取信號(hào)READ時(shí)，驅(qū)動(dòng)列選定線CSLj。
讀取期間，讀取信號(hào)READ為“H”，在選定列中列地址信號(hào)的所有位都為“H”。所以，僅有選定列所屬的列選定線CSLj為“H”。
小結(jié)如上，根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的讀取電路，讀取期間給予MTJ元件的偏置電流/電壓取決于溫度而不取決于電源電位Vdd，從而使讀取幅度能夠擴(kuò)大。
(2)第二個(gè)實(shí)施例在本實(shí)施例中，調(diào)整箝位電位Vclmp的值，使得讀取期間存儲(chǔ)器單元和參考單元的MTJ元件的兩端之間產(chǎn)生的電位差將為Vh(MR比將為偏置應(yīng)用期間MR比MR0的一半時(shí)的電壓)。
箝位電位Vclmp用作對讀取期間給予MTJ元件的偏置電流/電壓的值進(jìn)行限制，對箝位電位Vclmp給予溫度依從性。
更確切地說，在本實(shí)施例中，例如在Vh隨溫度上升而下降時(shí)，箝位電位Vclmp也隨溫度上升而下降。
讀取電路圖17顯示了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的讀取電路。
一個(gè)晶體管/一個(gè)MTJ型的存儲(chǔ)器單元構(gòu)成了存儲(chǔ)器單元陣列M-陣列。
構(gòu)成存儲(chǔ)器單元之晶體管的源極連接到源線(地電位Vss)SL，其漏極連接到MTJ元件，其柵極連接到讀取字線RWL0、RWL1、RWL2...。MTJ元件的一端連接到讀取位線RBL0、RBL1...。
讀取字線RWL0、RWL1、RWL2...的一端連接到讀取字線驅(qū)動(dòng)電路11。在讀取期間，因?yàn)橛尚薪獯a器12選定了一行，讀取字線驅(qū)動(dòng)電路11根據(jù)行解碼器12的解碼結(jié)果，驅(qū)動(dòng)屬于選定行的讀取字線。
讀取位線RBL0、RBL1...通過列選擇開關(guān)CSW和傳遞門TG，連接到作為傳感放大器SA之差分放大器的非反相端子。列選擇開關(guān)CSW在列解碼器13的輸出信號(hào)CSL0、CSL1...的控制下導(dǎo)通/關(guān)斷。
傳遞門TG由差分放大器DI的輸出信號(hào)控制。箝位電位Vclmp輸入到差分放大器DI的非反相端子，從讀取位線RBL0、RBL1...選定的一條讀取位線的電位輸入到其反相端子。
讀取期間電流源I1通過傳遞門TG向選定的存儲(chǔ)器單元的MTJ元件供應(yīng)偏置電流。偏置電流流經(jīng)MTJ元件，使得作為傳感放大器SA之差分放大器的非反相端子的電位將具有MTJ元件中數(shù)據(jù)對應(yīng)的值。
一個(gè)晶體管/一個(gè)MTJ型的存儲(chǔ)器單元構(gòu)成了參考存儲(chǔ)器單元陣列D-ARRAY，類似于存儲(chǔ)器單元陣列M-陣列。
構(gòu)成參考單元之晶體管的源極連接到源線(地電位Vss)SL，其漏極連接到MTJ元件，其柵極連接到讀取字線RWL0、RWL1、RWL2...。MTJ元件的一端連接到參考位線DBL0、DBL1...。
參考位線DBL0、DBL1...通過選擇開關(guān)SW和傳遞門TG，連接到作為傳感放大器SA之差分放大器的反相端子。選擇開關(guān)SW在讀取信號(hào)READ的控制下導(dǎo)通/關(guān)斷。
傳遞門TG由差分放大器DI的輸出信號(hào)控制。箝位電位Vclmp輸入到差分放大器DI的非反相端子，參考位線DBL0、DBL1...的電位輸入到其反相端子。
注意，在讀取期間，因?yàn)樽x取信號(hào)READ為“H”，所以由參考單元產(chǎn)生讀取數(shù)據(jù)所需的參考電位。
例如，連接到參考位線DBL0的參考單元之MTJ元件的狀態(tài)全都設(shè)定為“0”(反向平行狀態(tài))，連接到參考位線DBL1的參考單元之MTJ元件的狀態(tài)全都設(shè)定為“1”(平行狀態(tài))。
在這種情況下，在讀取期間，如果偏置電流是由電流源I2和I3供應(yīng)給選定行所屬之所屬參考單元的MTJ元件，讀取所需的參考電位就輸入到作為傳感放大器SA之差分放大器的反相端子。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例，在上述讀取電路中，調(diào)整箝位電位Vclmp的值，使得讀取期間存儲(chǔ)器單元和參考單元的MTJ元件的兩端之間產(chǎn)生的電位差(偏置電位)將為Vh。
電流源電路圖18顯示了電流源電路的實(shí)例，包括圖17的電流源I1、I2和I3。
Isrce是從例如BGR電路輸出的輸出電流。此處所用的BGR電路產(chǎn)生的輸出電流Isrce不具有溫度依從性，如圖3所示，它不同于第一個(gè)實(shí)施例。換言之，在本實(shí)例中Isrce是不取決于溫度的恒定電流。
恒定電流Isrce通過區(qū)域X中的電流鏡像電路(晶體管N1和N2)流到晶體管P4。
不僅如此，晶體管P4與構(gòu)成電流源I1、I2和I3的晶體管P1、P2和P3構(gòu)成了電流鏡像電路，使得恒定電流Isrce也流經(jīng)晶體管P1、P2和P3。
所以，在讀取期間，以箝位電位Vclmp限制的恒定電流Isrce作為偏置電流供應(yīng)選定的存儲(chǔ)器單元。另一方面，在讀取期間，以箝位電位Vclmp限制的恒定電流Isrce×2作為偏置電流供應(yīng)選定的兩個(gè)參考單元(“0”單元和“1”單元)。
注意，為了使偏置電流取決于溫度而不取決于外部電源電位Vdd，例如圖5、圖7、圖9、圖11或圖13所示的BGR電路可以用作產(chǎn)生箝位電位Vclmp的電路。
更確切地說，例如圖5、圖7、圖9、圖11或圖13所示的BGR電路的輸出電流Isrce由圖19所示的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路14轉(zhuǎn)換為電壓，并從這個(gè)電壓產(chǎn)生箝位電位Vclmp。
在這種情況下，例如假若電流Isrce設(shè)定為隨溫度上升而減小，箝位電位Vclmp也隨溫度上升而降低，假若電流Isrce設(shè)定為隨溫度上升而增大，箝位電位Vclmp也隨溫度上升而提高。
不僅如此，為了使偏置電流取決于溫度而不取決于外部電源電位Vdd，例如圖20所示的箝位電位產(chǎn)生電路20可以用作產(chǎn)生箝位電位Vclmp的電路。
這個(gè)箝位電位產(chǎn)生電路20是應(yīng)用了圖5的BGR電路的電路，其中把BGR電路的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓(箝位電位Vclmp)所用的電阻性元件連接到圖5的BGR電路的輸出端子。
在這種情況下，箝位電位Vclmp能夠隨溫度上升而降低，同樣，箝位電位Vclmp也能夠隨溫度上升而提高，例如如圖21所示。
應(yīng)當(dāng)指出，電阻性元件可以連接到圖7、圖9、圖11或圖13所示的BGR電路的輸出端子，以便將其輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓(箝位電位Vclmp)。
行解碼器和讀取字線驅(qū)動(dòng)電路行解碼器和讀取字線驅(qū)動(dòng)電路可以根據(jù)具有圖15所示之結(jié)構(gòu)的AND電路AD1進(jìn)行配置，類似于第一個(gè)實(shí)施例。
列解碼器列解碼器可以根據(jù)具有圖16所示之結(jié)構(gòu)的AND電路AD2進(jìn)行配置，類似于第一個(gè)實(shí)施例。
小結(jié)如上，根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的讀取電路，讀取期間給予MTJ元件的、限制偏置電流/電壓所用的箝位電位Vclmp取決于溫度而不取決于電源電位Vdd，從而使讀取幅度能夠擴(kuò)大。
(3)第三個(gè)實(shí)施例本實(shí)施例涉及上述第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用。
為了最大化讀取幅度即輸入到傳感放大器的“0”和“1”之間的信號(hào)差異，給予MTJ元件的偏置電流(電流傳送量)可以設(shè)定為與MTJ元件的電導(dǎo)大致相同。
不僅如此，還調(diào)整偏置電流的溫度依從性，使得偏置電流總是與MTJ元件的電導(dǎo)大致相同。
換言之，因?yàn)镸TJ元件的MR比隨溫度上升而降低，MTJ元件的電阻值也隨溫度上升而減小，對偏置電流給予了溫度依從性，偏置電流的值隨溫度上升而減小。
采用圖7的電路作為實(shí)例，控制信號(hào)Opt1被設(shè)定為“H”，控制信號(hào)Opt2被設(shè)定為“H”，所以偏置電流的值隨溫度上升而增大。
圖22顯示了BGR電路的實(shí)例，適于產(chǎn)生隨溫度上升而增大的偏置電流Isrce。這股偏置電流Isrce供應(yīng)給例如圖2(第一個(gè)實(shí)施例)或圖18(第二個(gè)實(shí)施例)所示的讀取電路。
在本實(shí)例的BGR電路中，指明偏置電流Isrce溫度依從性的線具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)，如圖23所示。
與以上介紹的實(shí)例中的BGR電路不同，本實(shí)例的BGR電路被配置為電流分量I1、I2和I4隨溫度上升而增大，而電流分量I3和I5隨溫度上升而減小。
根據(jù)溫度T1，在溫度低于溫度T1時(shí)Vtemp1和Vtemp2都為“H”，僅有電流分量I1將是輸出電流Isrce。
不僅如此，在高于溫度T1低于溫度T2范圍內(nèi)的溫度時(shí)Vtemp1為“L”，Vtemp2為“H”，從電流分量I1和I2的總和減去電流分量I3的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
不僅如此，根據(jù)溫度T2，在溫度高于溫度T2時(shí)Vtemp1和Vtemp2都為“L”，從電流分量I1、I2和I4的總和減去電流分量I3和I5之總和的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的讀取電路，讀取期間給予MTJ元件的偏置電流/電壓具有的溫度依從性是隨溫度上升而增大，從而使讀取幅度能夠擴(kuò)大。
(4)第四個(gè)實(shí)施例本實(shí)施例的特征在于提供了監(jiān)控偏置電流/電壓或箝位電位的監(jiān)控電路，以及提供了評(píng)價(jià)和優(yōu)化偏置電流/電壓或箝位電位的溫度特征的設(shè)置電路。
監(jiān)控電路例如，在上述第一個(gè)實(shí)施例中，輸出電流Isrce從圖5、圖7、圖9、圖11或圖13所示的BGR電路輸出。所以，這股輸出電流Isrce由圖24所示的監(jiān)控電路(電流鏡像電路)接收，以便把輸出電流Isrce引導(dǎo)到例如監(jiān)控焊點(diǎn)。
不僅如此，例如在上述第二個(gè)實(shí)施例中，電流Isrce先由圖24所示的監(jiān)控電路(電流鏡像電路)接收，電流Isrce再由圖19所示的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓，例如把這股輸出電流Isrce引導(dǎo)到監(jiān)控焊點(diǎn)。
然后，把例如測試器的端子連接到監(jiān)控焊點(diǎn)，并且測量電流Isrce。
通過例如決定圖5或圖7所示的控制信號(hào)Opt1和Opt2的值，評(píng)價(jià)電流Isrce的溫度特征，優(yōu)化溫度特征，使得溫度特征將為最優(yōu)。
注意，可以在進(jìn)行晶片分選測試或者保存由于冗余處理等造成的缺陷單元、缺陷行或缺陷列的同時(shí)，優(yōu)化電流Isrce的溫度特征。
所以，事先評(píng)價(jià)電流Isrce的溫度特征，例如在芯片封裝之前進(jìn)行。
不僅如此，如果在封裝之前評(píng)價(jià)電流Isrce的溫度特征，封裝期間監(jiān)控焊點(diǎn)就不必進(jìn)行絲焊，所以監(jiān)控焊點(diǎn)也就不必安裝保護(hù)電路。
不過，如果監(jiān)控焊點(diǎn)能夠用作連接著保護(hù)電路的普通焊點(diǎn)(輸入/輸出焊點(diǎn))，監(jiān)控焊點(diǎn)可以僅僅為了使封裝之后能夠評(píng)價(jià)溫度特征而進(jìn)行絲焊，也沒有任何問題。
設(shè)置電路通過圖5或圖7所示的控制信號(hào)Opt1和Opt2優(yōu)化溫度特征。
通過圖25所示的設(shè)置電路設(shè)定控制信號(hào)Opt1和Opt2的值。
在設(shè)置電路的這個(gè)實(shí)例中，控制信號(hào)Optk(k＝1，2)的值由存儲(chǔ)器部件M中的熔絲元件存儲(chǔ)為熔絲數(shù)據(jù)。當(dāng)使用這個(gè)設(shè)置電路時(shí)，通過使用這個(gè)設(shè)置電路也能夠評(píng)價(jià)溫度特征。
首先，如果設(shè)定了RSSET＝“H”和bRSSET＝“L”，就從芯片以外的測試器把數(shù)據(jù)D<k>輸入到設(shè)置電路16中。隨后，當(dāng)設(shè)定了RSSET＝“L”和bRSSET＝“H”時(shí)，由閉鎖電路LATCH閉鎖數(shù)據(jù)D<k>。
不僅如此，當(dāng)設(shè)定了RSTEST＝“H”和bRSTEST＝“L”時(shí)，從設(shè)置電路16輸出由閉鎖電路LATCH閉鎖的數(shù)據(jù)D<k>作為控制信號(hào)Optk、bOptk。
以這種方式改變控制信號(hào)Optk(k＝1，2)的值，評(píng)價(jià)溫度特征。
決定能夠獲得能夠被評(píng)價(jià)視為最佳溫度特征之控制信號(hào)Optk的值，而且這個(gè)值由存儲(chǔ)部件M中的熔絲元件存儲(chǔ)(調(diào)整信息的編程)。
注意，如果熔絲元件是激光熔絲類型，就由下面的激光進(jìn)行熔絲編程。
應(yīng)當(dāng)指出，熔絲元件可以是電可寫電熔絲。
由于在普通操作中總是設(shè)定RSTEST＝“L”和bRSTEST＝“H”，所以從設(shè)置電路16輸出存儲(chǔ)部件M中存儲(chǔ)的熔絲數(shù)據(jù)作為控制信號(hào)Optk。在本實(shí)例中，當(dāng)熔絲元件燒斷時(shí)控制信號(hào)Optk為“H”，而當(dāng)熔絲元件未燒斷時(shí)控制信號(hào)Optk為“L”。
控制信號(hào)Optk(k＝1，2)的值也能夠由例如圖26所示的設(shè)置電路設(shè)定。
在這種設(shè)置電路的實(shí)例中，控制信號(hào)Optk的值由存儲(chǔ)部件M中的MTJ元件存儲(chǔ)。
使用這個(gè)設(shè)置電路評(píng)價(jià)和優(yōu)化溫度特征的過程與使用已經(jīng)介紹的圖25中設(shè)置電路的過程相同，所以此處將不介紹。
本實(shí)例中設(shè)置電路的特征在于把調(diào)整信息編程進(jìn)MTJ元件的方法。
通過破壞MTJ元件的隧道絕緣層(隧道勢壘)，對調(diào)整信息進(jìn)行編程。換言之，本實(shí)例涉及使用MTJ元件作為反熔絲的情況。
通過把控制信號(hào)RSPRO設(shè)定為“H”，以及從芯片外部把數(shù)據(jù)D<k>輸入到設(shè)置電路16中，對MTJ元件進(jìn)行編程。
例如，當(dāng)數(shù)據(jù)D<k>是“1”(＝“H”)時(shí)，NAND門電路NAND的輸出信號(hào)為“0”(＝“L”)。所以，過量的電流流經(jīng)MTJ元件，破壞了MTJ元件的隧道絕緣層。在這種情況下，在普通操作中從設(shè)置電路16輸出的控制信號(hào)Optk將是“H”。
不僅如此，例如當(dāng)數(shù)據(jù)D<k>是“0”(＝“L”)時(shí)，NAND門電路NAND的輸出信號(hào)為“1”(＝“H”)。所以，過量的電流不流經(jīng)MTJ元件，不破壞MTJ元件的隧道絕緣層。在這種情況下，在普通操作中從設(shè)置電路16輸出的控制信號(hào)Optk將是“L”。
小結(jié)根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例，提供了監(jiān)控偏置電流/電壓或箝位電位的監(jiān)控電路，以及評(píng)價(jià)和優(yōu)化偏置電流/電壓或箝位電位的溫度特征的設(shè)置電路，從而使每個(gè)芯片的偏置電流/電壓或箝位電位能夠具有最優(yōu)溫度特征。
(5)第五個(gè)實(shí)施例通過使用以上介紹的第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施例(圖1和圖17)中的MTJ元件產(chǎn)生參考電位。
換言之，在讀取期間，“0”狀態(tài)下的存儲(chǔ)器單元和“1”狀態(tài)下的存儲(chǔ)器單元平行連接，通過使用這些存儲(chǔ)器單元電導(dǎo)的平均值產(chǎn)生參考電位。
本實(shí)施例根據(jù)以下前提不是使用以上介紹的第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施例中存儲(chǔ)器單元陣列中的MTJ元件產(chǎn)生參考電位，而是使用在存儲(chǔ)器單元陣列以外具有MTJ元件的參考電位產(chǎn)生電路或者不具有MTJ元件的參考電位產(chǎn)生電路產(chǎn)生參考電位。
在這樣一種情況下，給予從參考電位產(chǎn)生電路輸出的參考電位溫度依從性。
注意，因?yàn)闃?gòu)成存儲(chǔ)器單元陣列之MTJ元件的MR比隨溫度上升而降低，而且MTJ元件的電阻值也隨溫度上升而減小，所以給予偏置電流的溫度依從性是偏置電流的值隨溫度上升而增大。
所以，給予參考電位的溫度依從性也是參考電位的值隨溫度上升而提高。
圖27顯示了根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的讀取電路。
在這個(gè)讀取電路中，參考電位產(chǎn)生電路17產(chǎn)生具有溫度依從性的參考電位Vref。參考電位Vref輸入到作為傳感放大器S/A之差分放大器的反相端子。
注意，例如當(dāng)使用圖7的BGR電路作為參考電位產(chǎn)生電路17時(shí)，設(shè)定了控制信號(hào)Opt1＝“H”，控制信號(hào)Opt2＝“L”，所以輸出電流隨溫度上升而增大。然后，這股輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓以產(chǎn)生參考電位Vref。
適于產(chǎn)生隨溫度上升而增大之輸出電流的BGR電路顯示在例如圖22中。
通過使用與圖19所示的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路具有相同結(jié)構(gòu)的電路，把圖22中BGR電路的輸出電流Isrce轉(zhuǎn)換為電壓，從而產(chǎn)生參考電位Vref。
在這個(gè)BGR電路中，指明輸出電流Isrce溫度依從性的線具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)，如圖23所示。
電流分量I1、I2和I4隨溫度上升而增大，而電流分量I3和I5隨溫度上升而減小。
根據(jù)溫度T1，在溫度低于溫度T1時(shí)Vtemp1和Vtemp2都為“H”，僅有電流分量I1將是輸出電流Isrce。
此外，在溫度高于溫度T1低于溫度T2時(shí)Vtemp1為“L”，Vtemp2為“H”，從電流分量I1和I2的總和減去電流分量I3的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
不僅如此，根據(jù)溫度T2，在溫度高于溫度T2時(shí)Vtemp1和Vtemp2都為“L”，從電流分量I1、I2和I4的總和減去電流分量I3和I5之總和的結(jié)果將是輸出電流Isrce。
應(yīng)當(dāng)指出，輸入到作為傳感放大器S/A之差分放大器反相端子的參考電位Vref可以由例如圖28所示的電路產(chǎn)生。
在這種情況下，通過給予箝位電位Vclmp溫度依從性，也給予參考電位Vref溫度依從性。在第二個(gè)實(shí)施例中已經(jīng)介紹了給予箝位電位Vclmp溫度依從性的實(shí)例，此處將不詳細(xì)介紹。
根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例，讀取期間給予從參考電位產(chǎn)生電路輸出的參考電位隨溫度上升而提高的溫度依從性，從而使讀取幅度能夠擴(kuò)大。
(6)第六個(gè)實(shí)施例在本實(shí)施例中，通過調(diào)整構(gòu)成MTJ元件之電阻性元件的電阻值，控制偏置電流/電壓、箝位電位或參考電位的溫度依從性。
圖29顯示了根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例的BGR電路。
這個(gè)BGR電路包括A電路，產(chǎn)生的電流分量I1隨溫度上升而減小，以及B電路，產(chǎn)生的電流分量I2隨溫度上升而增大。
把A和B兩個(gè)電路產(chǎn)生的電流分量I1和I2加到一起，產(chǎn)生的輸出電流Isrce有可能具有可選的溫度特征。
假設(shè)二極管D1的陽極電位是Vd，電阻器R1-1、R1-2和R1-3的電阻值是r1，由于反饋電路的效應(yīng)，隨溫度上升而減小的電流分量I1可以表示為I1＝Vd/r1不過，如果電阻器R1-1、R1-2和R1-3的電阻值r1-1、r1-2和r1-3各不相同，電阻值r1則能夠按照控制信號(hào)Opt<1>、Opt<2>和Opt<3>的數(shù)值而取七個(gè)數(shù)值。
不僅如此，假設(shè)D2和D3兩個(gè)二極管的陽極之間的電位差是ΔVd，電阻器R2的電阻值是r2，由于反饋電路的效應(yīng)，隨溫度上升而增大的電流分量I2可以表示為I2＝ΔVd/r2注意，在本實(shí)例中，為了給予輸出電流Isrce溫度依從性，能夠控制控制信號(hào)Opt<1>、Opt<2>和Opt<3>的數(shù)值。
應(yīng)當(dāng)指出，在本實(shí)例中有三個(gè)控制信號(hào)Opt<1>、Opt<2>和Opt<3>，但是任何數(shù)目的控制信號(hào)都可以接受。
下面將介紹一個(gè)特定的實(shí)例。
輸出電流Isrce不具有溫度依從性，處于以下狀態(tài)Isrce＝I1+α·I2＝Vd/r1’+α·ΔVd/r2r1＝r1’注意，為了簡化說明假設(shè)電阻器RI-1、R1-2和RI-3的全部電阻值r1-1、r1-2和r1-3為相同數(shù)值r。r1’等效于r/2。
在這種情況下，例如假若全部控制信號(hào)Opt<1>、Opt<2>和Opt<3>都設(shè)定為“H”，而且電阻值r1’改變?yōu)閞1”(＝r/3<r1’)，將使隨溫度上升而減小的電流分量I1增大，結(jié)果是輸出電流Isrce將具有隨溫度上升而減小的特征。
不僅如此，例如假若控制信號(hào)Opt<1>、Opt<2>和Opt<3>中僅有一個(gè)設(shè)定為“H”，而且電阻值r1’改變?yōu)閞1(r＞r1’)，將使隨溫度上升而減小的電流分量I1減小，結(jié)果是輸出電流Isrce將具有隨溫度上升而增大的特征。
應(yīng)當(dāng)指出，在本實(shí)例中是調(diào)整A電路中電阻性元件的電阻值，該電路產(chǎn)生隨溫度上升而減小的電流分量I1，但是也可以調(diào)整B電路中電阻性元件的電阻值，該電路產(chǎn)生隨溫度上升而增大的電流分量I2，或者可以結(jié)合它們二者。
在下面將考慮的情況下，改變B電路中電阻性元件R2的電阻值r2，該電路產(chǎn)生隨溫度上升而增大的電流分量I2。
在這種情況下，例如假若電阻值r2改變?yōu)閞2’(＜r2)，將使隨溫度上升而增大的電流分量I2增大，結(jié)果是輸出電流Isrce將具有隨溫度上升而增大的特征。
不僅如此，例如假若電阻值r2改變?yōu)閞2”(＞r2)，將使隨溫度上升而增大的電流分量I2減小，結(jié)果是輸出電流Isrce將具有隨溫度上升而減小的特征。
根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例，通過使用控制信號(hào)，切換了構(gòu)成MTJ元件之電阻性元件的電阻值，改變了隨溫度上升而減小的電流分量I1和隨溫度上升而增大的電流分量I2至少其中之一，從而能夠產(chǎn)生具有期望溫度依從性的偏置電流/電壓、箝位電位或參考電位。
(7)第七個(gè)實(shí)施例本實(shí)施例涉及搜索電路，它搜索讀取期間給予MTJ元件的偏置電流/電壓的最優(yōu)值或者箝位電壓的最優(yōu)值。
(1)搜索電路例如如圖30所示，搜索電路22包括電位產(chǎn)生電路18，它產(chǎn)生VclmpA和VclmpB兩種箝位電位；信號(hào)差異比較電路19，它搜索偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值，并且輸出輸出信號(hào)Retain作為搜索結(jié)果；以及設(shè)置代碼輸出電路23，它存儲(chǔ)著偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值作為設(shè)置代碼并且在普通讀取操作中輸出設(shè)置代碼。
電位產(chǎn)生電路首先，使用如圖31所示的電位產(chǎn)生電路18，產(chǎn)生VclmpA和VclmpB兩種箝位電位。由例如BGR電路配置電流源BGR。
不僅如此，例如當(dāng)產(chǎn)生了VclmpA＜VclmpB的關(guān)系時(shí)，就把電阻器RA的電阻值rA和電阻器RB的電阻值rB之間的關(guān)系設(shè)定為rA＜rB。
為了控制流經(jīng)電阻器RA和RB的電流量以及改變箝位電位VclmpA和VclmpB的值，可以控制控制信號(hào)S0、S1、S2和S3。
例如，與接收控制信號(hào)S0之晶體管的尺寸(×1)相比，接收控制信號(hào)S1之晶體管的尺寸是兩倍(×2)，接收控制信號(hào)S2之晶體管的尺寸是四倍(×4)，接收控制信號(hào)S3之晶體管的尺寸是八倍(×8)。
在這種情況下，為了改變箝位電位VclmpA和VclmpB的值，控制信號(hào)S0、S1、S2和S3之一可以設(shè)定為“H”。
應(yīng)當(dāng)指出，控制信號(hào)S0、S1、S2和S3從例如二進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出，而且將按照以例如控制信號(hào)S0開始的次序?yàn)椤癏”。
信號(hào)差異比較電路下一步，使用如圖32所示的信號(hào)差異比較電路19，以便發(fā)現(xiàn)VclmpA和VclmpB兩種箝位電位中哪一個(gè)能夠用于獲得當(dāng)前溫度(特定溫度)下偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值。
注意，偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值就是使不同狀態(tài)下能夠分別從兩個(gè)磁阻元件(復(fù)制品)獲得的信號(hào)差異最大化的值。
換言之，這個(gè)電路用于判斷使用VclmpA和VclmpB兩種箝位電位中哪一個(gè)能夠具有“1”和“0”之間更大的信號(hào)差異。
準(zhǔn)備了“1”狀態(tài)下的MTJ元件和“0”狀態(tài)下的MTJ元件作為與存儲(chǔ)器單元具有相同外形的復(fù)制品，并產(chǎn)生信號(hào)，其中在使用箝位電位VclmpA時(shí)流經(jīng)“0”狀態(tài)下的MTJ元件之電流值和流經(jīng)“1”狀態(tài)下的MTJ元件之電流值之間的差異轉(zhuǎn)換為電壓。
這個(gè)信號(hào)輸入到差分放大器的非反相端子。
不僅如此，還準(zhǔn)備了“1”狀態(tài)下的MTJ元件和“0”狀態(tài)下的MTJ元件作為與存儲(chǔ)器單元具有相同外形的復(fù)制品，并產(chǎn)生信號(hào)，其中在使用箝位電位VclmpB時(shí)流經(jīng)“0”狀態(tài)下的MTJ元件之電流值和流經(jīng)“1”狀態(tài)下的MTJ元件之電流值之間的差異轉(zhuǎn)換為電壓。
這個(gè)信號(hào)輸入到差分放大器的反相端子。
然后由差分放大器比較這些信號(hào)。
如果在使用箝位電位VclmpA時(shí)的信號(hào)差異大于在使用箝位電位VclmpB時(shí)的信號(hào)差異，差分放大器的輸出信號(hào)Retain將是“H”。反之，如果在使用箝位電位VclmpB時(shí)的信號(hào)差異大于在使用箝位電位VclmpA時(shí)的信號(hào)差異，差分放大器的輸出信號(hào)Retain將是“L”。
當(dāng)Retain是“H”時(shí)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)器21的輸出信號(hào)值向上計(jì)數(shù)，并改變箝位電位VclmpA和VclmpB的值。換言之，例如在控制信號(hào)S0為“H”時(shí)，如果Retain變?yōu)椤癏”，那么控制信號(hào)S1將被設(shè)定為“H”，而且再次比較在使用VclmpA和VclmpB兩種箝位電位時(shí)的信號(hào)差異。
不僅如此，例如當(dāng)Retain是“L”時(shí)的箝位電位VclmpB被選為能夠獲得的在特定溫度下MTJ元件所用的偏置電流/電壓最優(yōu)值和箝位電壓最優(yōu)值的值。
這些最優(yōu)值存儲(chǔ)在設(shè)置代碼輸出電路23中作為設(shè)置代碼，而且在普通讀取操作中從設(shè)置代碼輸出電路23輸出其輸出代碼。
應(yīng)當(dāng)指出，例如箝位電位VclmpA和VclmpB的值設(shè)定為最低值作為初始值，并通過向上計(jì)數(shù)而逐步躍遷到更高的值，如上。
作為替代方案，例如箝位電位VclmpA和VclmpB的初始值設(shè)定為最高值，當(dāng)Retain是“L”時(shí)通過向下計(jì)數(shù)而逐步轉(zhuǎn)移到更低的值，而且當(dāng)Retain是“H”時(shí)的箝位電位VclmpA可以被選為能夠獲得的在特定溫度下MTJ元件所用的偏置電流/電壓最優(yōu)值和箝位電壓最優(yōu)值的值。
包括搜索電路的MRAM芯片實(shí)例圖33顯示了包括搜索電路之MRAM芯片的框圖實(shí)例。
MRAM芯片30A包括如圖30至圖32所示的搜索電路22。
如果把控制信號(hào)輸入到控制輸入端子，以便進(jìn)入例如搜索模式，搜索讀取期間偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值，模式選擇器32就選擇搜索模式并通知定序器33。時(shí)鐘發(fā)生器和計(jì)數(shù)器34從定序器33收到信號(hào)時(shí)，輸出時(shí)鐘信號(hào)CLK。搜索電路22與時(shí)鐘信號(hào)CLK同步地輸出設(shè)置代碼(搜索期間它將是測試信號(hào))，并且搜索讀取期間偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值。
另一方面，在普通讀取操作中，搜索電路22中的設(shè)置代碼輸出電路輸出設(shè)置代碼，它指明了偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值。把這個(gè)設(shè)置代碼給予偏置電流/電壓源和箝位電壓源35。偏置電流/電壓源和箝位電壓源35按照設(shè)置代碼產(chǎn)生最優(yōu)偏置電流/電壓和箝位電壓。
存儲(chǔ)器系統(tǒng)的實(shí)例，內(nèi)含包括搜索電路和MRAM芯片的控制器圖34顯示了存儲(chǔ)器系統(tǒng)的實(shí)例，內(nèi)含包括搜索電路和MRAM芯片的控制器。圖35顯示了圖34中MRAM芯片的實(shí)例。
控制器31包括如圖30至圖32所示的搜索電路22。
在搜索讀取期間偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值的搜索模式下，模式選擇器38選擇搜索模式，并且通過控制輸入端子37和模式選擇器32也通知MRAM芯片30B。
時(shí)鐘發(fā)生器和計(jì)數(shù)器40產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)CLK，多路轉(zhuǎn)接器(MUX)41不選擇來自數(shù)據(jù)輸入接收器39的數(shù)據(jù)，而選擇搜索電路22的輸出信號(hào)。所以，把來自搜索電路22的設(shè)置代碼(搜索期間它將是測試信號(hào))通過數(shù)據(jù)輸入端子36和數(shù)據(jù)輸入接收器43，給予偏置電流/電壓源和箝位電壓源35。
所以，控制器31中的搜索電路22在MRAM芯片30B中搜索讀取期間偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值。
另一方面，在普通讀取操作中，搜索電路22中的設(shè)置代碼輸出電路輸出設(shè)置代碼，它指明了偏置電流/電壓的最優(yōu)值和箝位電壓的最優(yōu)值。把這個(gè)設(shè)置代碼給予偏置電流/電壓源和箝位電壓源35。偏置電流/電壓源和箝位電壓源35按照設(shè)置代碼產(chǎn)生最優(yōu)偏置電流/電壓和箝位電壓。
這種存儲(chǔ)器系統(tǒng)能夠施加到便攜設(shè)備，比如移動(dòng)電話和數(shù)碼相機(jī)，以及施加到這些設(shè)備中使用的存儲(chǔ)卡。
3.其他在根據(jù)本發(fā)明實(shí)例的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中，例如作為構(gòu)成存儲(chǔ)器單元之選擇開關(guān)的MOS晶體管可以是P溝道型而不是N溝道型。
任何結(jié)構(gòu)都能夠用于MTJ元件。
例如，有可能使用具有自旋閥結(jié)構(gòu)的MTJ元件，其中固定層(扎釘層)由鐵磁層和反鐵磁層構(gòu)成，或者使用具有層狀結(jié)構(gòu)的MTJ元件，其中存儲(chǔ)層(自由層)通過鐵磁層把順磁金屬夾在中間。
不僅如此，也可能使用其中構(gòu)成層狀結(jié)構(gòu)之鐵磁層被鐵磁固定的MTJ元件、其中構(gòu)成層狀結(jié)構(gòu)之鐵磁層被反鐵磁固定的MTJ元件或者具有這些鐵磁固定和反鐵磁固定的MTJ元件。
也可能使用具有合成扎釘結(jié)構(gòu)的MTJ元件，其中固定層通過鐵磁層把順磁金屬夾在中間，或者使用具有雙結(jié)結(jié)構(gòu)的MTJ元件。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例，通過提供考慮了TMR的溫度依從性的讀取電路，使讀取幅度能夠擴(kuò)大。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，不難設(shè)想出其他的優(yōu)點(diǎn)和修改。所以，從廣義上來說，本發(fā)明并不限于本文所示和介紹的特定細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，對于附帶的權(quán)利要求書及其相當(dāng)內(nèi)容定義的一般發(fā)明概念，在不脫離其實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可以作出多種修改。
權(quán)利要求
1.一種磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，包括第一磁阻元件；以及第一電流源電路，當(dāng)讀取所述第一磁阻元件中的數(shù)據(jù)時(shí)，它向所述第一磁阻元件給出第一電偏置，其中，所述第一電偏置值的變化取決于溫度而不取決于電源電位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括搜索電路，搜索特定溫度下所述第一電偏置的最優(yōu)值，其中，所述最優(yōu)值是使在不同狀態(tài)下分別從兩個(gè)磁阻元件獲得的信號(hào)的信號(hào)差異最大化的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，所述搜索電路包括電位產(chǎn)生電路，它輸出具有不同值的第一和第二箝位電位；以及信號(hào)差異比較電路，它將使用所述第一箝位電位時(shí)的所述信號(hào)差異與使用所述第二箝位電位時(shí)的所述信號(hào)差異進(jìn)行比較，并且根據(jù)控制信號(hào)決定所述第一和第二箝位電位的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，控制所述第一電偏置的值，使得在所述第一磁阻元件的兩端之間產(chǎn)生的電位差是“0”偏置施加到所述第一磁阻元件時(shí)MR比的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，在所述第一磁阻元件的兩端之間產(chǎn)生的所述電位差的變化取決于溫度而不取決于所述電源電位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括BGR電路，它向所述第一電流源電路給出參考電流，其中，所述參考電流的值的變化取決于溫度而不取決于所述電源電位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，根據(jù)所述控制信號(hào)決定所述參考電流的溫度依從性。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，所述參考電流的溫度依從性在由至少一個(gè)溫度點(diǎn)分開的多個(gè)溫度范圍之間不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，所述參考電流的溫度依從性在于，所述參考電流的值隨溫度上升而減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，所述參考電流的溫度依從性在于，所述參考電流的值隨所述溫度上升而增大。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括第二磁阻元件，它產(chǎn)生參考電位；以及第二電流源電路，當(dāng)讀取所述第一磁阻元件中的數(shù)據(jù)時(shí)，它向所述第二磁阻元件給出第二電偏置，其中，所述第二電偏置值的變化取決于溫度而不取決于所述電源電位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，控制所述第二電偏置的值，使得在所述第二磁阻元件的兩端之間產(chǎn)生的電位差是“0”偏置施加到所述第二磁阻元件時(shí)所述MR比的一半。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，在所述第二磁阻元件的兩端之間產(chǎn)生的所述電位差的變化取決于溫度而不取決于所述電源電位。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括用于根據(jù)箝位電位把所述第一電偏置的值限制為恒定值的裝置；以及箝位電位產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生所述箝位電位，其中，所述箝位電位值的變化取決于溫度而不取決于所述電源電位。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括用于根據(jù)箝位電位把所述第二電偏置的值限制為恒定值的裝置；以及箝位電位產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生所述箝位電位，其中，所述箝位電位值的變化取決于溫度而不取決于所述電源電位。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括監(jiān)控電路，在評(píng)價(jià)所述第一電偏置的溫度依從性時(shí)，監(jiān)控所述第一電偏置。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括設(shè)置電路，在評(píng)價(jià)所述第一電偏置的溫度依從性時(shí)，接收控制信號(hào)，以決定所述第一電偏置的溫度依從性。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，所述設(shè)置電路在所述評(píng)價(jià)之后存儲(chǔ)調(diào)整信息，以決定所述第一電偏置的溫度依從性，并且在普通操作期間根據(jù)所述調(diào)整信息決定所述第一電偏置的溫度依從性。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，進(jìn)一步包括傳感放大器，當(dāng)讀取所述第一磁阻元件中的數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)所述參考電位判斷所述數(shù)據(jù)的數(shù)值；以及參考電位產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生所述參考電位，其中，所述參考電位值的變化取決于溫度而不取決于所述電源電位。
20.根據(jù)權(quán)利要求6的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其中，根據(jù)決定構(gòu)成所述BGR電路的多個(gè)電阻性元件之間電阻比的控制信號(hào)，決定所述參考電流的溫度依從性。
21.一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；以及控制器，控制著所述磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作，其中，所述控制器具有搜索電路，用于搜索特定溫度下所述電偏置的最優(yōu)值，所述最優(yōu)值是使在不同狀態(tài)下分別從兩個(gè)磁阻元件獲得的信號(hào)的信號(hào)差異最大化的值。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明若干實(shí)例的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器包括磁阻元件MTJ和電流源電路I1、I2和I3，在讀取所述磁阻元件MTJ中的數(shù)據(jù)時(shí)，所述電流源電路把偏置電流/電壓給予所述磁阻元件MTJ，其中，所述偏置電流/電壓值的變化取決于溫度而不取決于電源電位。
文檔編號(hào)H01L27/105GK1707689SQ20051006967
公開日2005年12月14日 申請日期2005年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月11日
發(fā)明者巖田佳久 申請人:株式會(huì)社東芝