存储器件以及操作存储器件的方法与流程

本文描述的本公开的一些示例实施例涉及半导体器件，更具体地，涉及包括磁性隧道结(magnetic tunnel junction)元件的存储器件和/或用于确定存储器件的最佳读取电压的值的测试方法。

背景技术：

1、如今，各种类型的电子器件正被使用。由于需要高速和低功率的电子器件，因此电子器件可能需要满足高可靠性、高速和低功耗的存储器件。为了满足这些需求，磁性存储器元件已经被提出作为存储器件的存储器元件。因为磁性存储器元件以高速操作并且是非易失性的，所以磁性存储器元件作为下一代半导体存储器元件受到关注。

2、通常，磁性存储器元件可以包括磁性隧道结(mtj)元件。mtj元件可以包括两种磁性材料和介于其间的绝缘层。mtj元件的电阻值可以依据两种磁性材料的磁化方向而变化。例如，mtj元件可以在两种磁性材料的磁化方向彼此反平行时具有大的电阻值，并且可以在两种磁性材料的磁化方向彼此平行时具有小的电阻值。可以通过使用电阻值之间的差来写入或读取数据。

3、同时，关于磁性存储器元件的可靠性，诸如根据磁性存储器元件的自旋转矩的读取干扰的问题可能发生在通过使用大小过大的电流(或电压)来执行存储器件的读取操作中，诸如读取失败的问题可能发生在通过使用大小不足的电流(或电压)来执行存储器件的读取操作中。具体地，因为读取电流(或电压)的值在测试过程中由存储器供应商存储在存储器件中，所以如果一旦被确定，则读取电流(或电压)的值会对存储器件的性能具有大的影响。

技术实现思路

1、本公开的一些示例实施例提供了一种器件和/或方法，其能够通过最少次数(或可选择地，相对较少的次数)的编程操作来确定最佳(或可选择地，期望的)参考电阻的值，以及基于如此确定的参考电阻的值来确定最佳(或可选择地，期望的)读取电流(或读取电压)的值。

2、根据示例实施例，一种存储器件可以包括存储单元阵列以及读出电路，所述存储单元阵列包括多个存储单元并且被划分为第一区域和第二区域；所述读出电路被配置为生成用于确定所述多个存储单元当中的属于所述第一区域的存储单元中存储的数据的第一读取电流，其中，所述第二区域被配置为存储基于用于将存储所述数据的存储单元的平行状态和反平行状态区分开的参考电阻的值确定的所述第一读取电流的值以及施加到所述存储单元的初始读取电流的值。

3、根据示例实施例，一种操作包括多个存储单元的存储器件的方法，所述方法包括：将所述多个存储单元当中的至少一个存储单元编程到第一状态；通过使用具有不同值的多个电阻中的每一个电阻，对编程到所述第一状态的所述至少一个存储单元的失败比特进行第一计数；将所述至少一个存储单元编程到第二状态；通过使用所述多个电阻中的每一个电阻，对编程到所述第二状态的所述至少一个存储单元的失败比特进行第二计数；基于与所述第一状态相关联的第一计数结果和与所述第二状态相关联的第二计数结果，在所述多个电阻当中选择参考电阻；以及基于所选择的参考电阻的值和施加到至少一个磁性隧道结元件的初始读取电压的值，来确定用于所述至少一个存储单元的读取电压的值。

4、根据示例实施例，一种存储器件可以包括存储单元阵列、列译码器、行译码器以及读出电路，所述存储单元阵列包括被配置为存储数据的第一区域和被配置为存储电流值的第二区域；所述列译码器被配置为选择与所述第一区域的存储单元当中的选定存储单元连接的位线；所述行译码器被配置为驱动与所述选定存储单元连接的字线；所述读出电路被配置为基于所述电流值生成第一读取电流以确定所述第一区域的存储单元中存储的数据，其中，基于用于将存储所述数据的所述存储单元的平行状态和反平行状态区分开的参考电阻的值以及施加到所述存储单元的初始读取电流的值来确定所述电流值，其中，基于第一计数结果和第二计数结果来确定所述参考电阻的值，其中，所述第一计数结果是通过使用具有不同值的多个电阻中的每一个电阻对编程到所述平行状态的所述第一区域的失败比特的数量进行计数而获得的，其中，所述第二计数结果是通过使用所述多个电阻中的每一个电阻对编程到所述反平行状态的所述第一区域的失败比特的数量进行计数而获得的。

技术特征：

1.一种存储器件，所述存储器件包括：

2.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述多个存储单元中的每一个存储单元包括：

3.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述读出电路包括：

4.根据权利要求3所述的存储器件，其中，具有所述参考电阻的值的电阻与所述参考位线连接。

5.根据权利要求4所述的存储器件，其中，具有所述参考电阻的值的电阻和构成所述存储单元阵列的晶体管的栅电极是利用多晶硅来实现的。

6.根据权利要求3所述的存储器件，其中，与所述选定存储单元在结构上相同的至少一个虚设存储单元与所述参考位线连接。

7.根据权利要求1所述的存储器件，所述存储器件还包括：

8.根据权利要求7所述的存储器件，其中，

9.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述第二区域是利用反熔丝单元阵列来实现的。

10.一种操作包括多个存储单元的存储器件的方法，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于与所述第一状态相关联的所述第一计数结果和与所述第二状态相关联的所述第二计数结果进行求和的结果，来执行所述的选择参考电阻。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个电阻当中的对应于与所求和的结果当中的失败比特的最少数量相关联的结果的电阻的值被选择作为所述参考电阻的值。

13.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所选择的参考电阻的值和所确定的读取电压的值被存储在所述存储器件的反熔丝阵列中。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多个存储单元中的每一个存储单元包括磁性隧道结元件。

16.一种存储器件，所述存储器件包括：

17.根据权利要求16所述的存储器件，其中，所述第一区域的存储单元中的每一个存储单元包括：

18.根据权利要求16所述的存储器件，其中，所述读出电路包括：

19.根据权利要求16所述的存储器件，所述存储器件还包括：

20.根据权利要求19所述的存储器件，其中

技术总结公开了一种存储器件以及操作存储器件的方法，所述存储器件包括存储单元阵列以及读出电路，所述存储单元阵列包括多个存储单元，并且被划分为第一区域和第二区域；所述读出电路生成用于确定所述多个存储单元当中的属于所述第一区域的存储单元中存储的数据的第一读取电流，其中，所述第二区域被配置为存储基于用于将存储所述数据的存储单元的平行状态和反平行状态区分开的参考电阻的值确定的所述第一读取电流的值，以及施加到所述存储单元的初始读取电流的值。技术研发人员：金大植受保护的技术使用者：三星电子株式会社技术研发日：技术公布日：2024/2/25