单片多通道可自适应stt-mram的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及磁阻随机存取存储器(MRAM)单元。更具体地，本公开涉及多通道可自适应MRAM。
【背景技术】
[0002]在常规存储器子系统中(诸如用于计算的存储器子系统)，采用了不同类型的自立存储器(诸如动态随机存取存储器(DRAM)和闪存存储器(NAND、NOR))。
[0003]DRAM是高吞吐量并且低成本的常用工作存储器。然而，DRAM是易失性的并且具有大功耗。
[0004]混合DRAM (例如，OneDRAM?)是DRAM的变体，该混合DRAM是具有用于服务两个处理器(例如，调制解调器和应用处理器)的两个端口的单个DRAM管芯。然而，与常规DRAM类似，混合DRAM是易失性的并且具有大功耗。
[0005]闪存(NAND、N0R)是非易失性并且低成本的储存存储器技术。但是，闪存速度慢并且受限于其耐久性。混合闪存(例如，具有集成NOR块的NAND存储器)是闪存的变体，该混合闪存将NOR的性能优点和NAND的密度优点结合起来。然而，与如同DRAM的工作存储器相比，混合闪存仍然速度慢得多并且受限于其耐久性。
[0006]没有一种常规存储器技术能够同时用作工作存储器和非易失性储存存储器。相应地，用多芯片封装(MCP)或者系统级封装(SiP)的形式提供了多个存储器芯片解决方案。例如，对于移动系统，通常具有组合多个具有唯一属性的存储器芯片的伪静态RAM(PSRAM) -NOR或者DRAM-NAND。又一方面，MCP和SiP与使用单一存储器解决方案的系统相比具有更高的系统成本和更大的形状因子。
[0007]出于各种原因(诸如成本、速度和容量)，已知类型的存储器具有通用的限制，使得每个类型的存储器都服务其唯一的应用。因此，期望提供一种提供每种当前存储器类型的益处但是不具有上文所描述的缺点的低成本存储器。也期望此类存储器针对速度、功率和密度是可调谐的。
[0008]概述
[0009]根据本公开的一方面，给出了一种单片多通道电阻式存储器。该存储器包括至少一个第一组，该至少一个第一组与第一通道相关联并且根据第一设备属性和/或第一电路属性来调谐。该存储器还包括至少一个第二组，该至少一个第二组与第二通道相关联并且根据第二设备属性和/或第二电路属性来调谐。
[0010]根据另一方面，给出了一种单片多通道电阻式存储器。该存储器包括至少一个第一存储装置，该至少一个第一存储装置与第一通道相关联并且根据第一设备属性和/或第一电路属性来调谐。该存储器还包括至少一个第二存储装置，该至少一个第二存储装置与第二通道相关联并且根据第二设备属性和/或第二电路属性来调谐。
[0011]根据另一方面，一种在单片多通道电阻式存储器中将存储器组和通道相关联的方法。该方法包括将至少一个第一组与第一通道相关联，该至少一个第一组根据第一设备属性和/或第一电路属性来调谐。该方法还包括将至少一个第二组与第二通道相关联，该至少一个第二组根据第二设备属性和/或第二电路属性来调谐。
[0012]根据又一方面，给出了一种用于制造用于单片多通道电阻式存储器的存储器组的方法。该方法包括根据第一设备属性和/或第一电路属性来调谐至少一个第一组。该方法还包括根据第二设备属性和/或第二电路属性来调谐至少一个第二组。
[0013]这已较宽泛地勾勒出本公开的特征和技术优势以便下面的详细描述可以被更好地理解。本发明的其他特征和优点将在下文描述。本领域技术人员应该领会，本发明可容易地被用作改动或设计用于实施与本发明相同的目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等效构造并不脱离所附权利要求中所阐述的本发明的教导。被认为是本发明的特性的新颖特征在其组织和操作方法两方面连同进一步的目的和优点在结合附图来考虑以下描述时将被更好地理解。然而要清楚理解的是，提供每一幅附图均仅用于解说和描述目的，且无意作为对本发明的限定的定义。
[0014]附图简要描述
[0015]本公开的特征、本质和优点将因以下结合附图阐述的具体描述而变得更加明显。
[0016]图1解说了现有技术的存储器系统。
[0017]图2是根据本公开的一个方面的单片多层次MRAM系统的框图。
[0018]图3解说了根据本公开的一个方面的单片多层次MRAM的示例。
[0019]图4解说了根据本公开的一个方面的单片多层次MRAM的示例。
[0020]图5是根据本公开的一个方面的、用于制造单片多层次MRAM的方法的框图。
[0021]图6解说了其中可有利地采用本公开的实施例的示例性无线通信系统。
[0022]图7是解说根据本公开一方面的用于半导体组件的电路、布局以及逻辑设计的设计工作站的框图。
[0023]详细描述
[0024]以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以避免煙没此类概念。
[0025]所提议的是针对速度、功率和密度可调谐的单片多通道自旋转移矩(STT)-MRAM架构，并且因此期望提供一种低成本、通用的存储器。
[0026]与常规的随机存取存储器(RAM)芯片技术不同，在磁阻RAM(MRAM)中，数据不是作为电荷来存储的，而是取而代之通过存储元件的磁极化来存储。这些存储元件是从由隧道层分开的两个铁磁层形成的。两个铁磁层中的一个(被称为固定层或者钉扎层)具有固定在特定方向的磁化。另一铁磁层(被称为自由层)具有可以被更改为当自由层磁化与固定层磁化反向平行时表示“ I”或者当自由层磁化与固定层磁化平行时表示“O”或者反过来的磁化方向。具有固定层、隧道层和自由层的一种此类器件是磁性隧道结(MTJ)。MTJ的电阻取决于自由层磁化和固定层磁化是彼此平行还是彼此反向平行。存储器设备(诸如MRAM)是从可个体寻址的MTJ的阵列构造的。
[0027]应当注意，MRAM可以被称为电阻式存储器。替换地，电阻式存储器可以是可类似于MRAM地配置的任何存储器类型。
[0028]STT-MRAM是MRAM的一种类型。STT-MRAM的自由层磁化可以由通过MTJ的电流被切换。由此，STT-MRAM与使用磁场的传统MRAM是有区别的。STT-MRAM针对速度、功率和密度是可调谐的。STT-MRAM可以被定制为对工作存储器(例如，DRAM, SRAM)和储存存储器(例如，闪存、ROM)的替换。STT-MRAM单元和宏可以多个配置(例如，多层次)在单片管芯中制造，而不招致额外的工艺步骤和花费。通过纳入多通道，多层次单片STT-MRAM可以被用作由不同类型的存储器(例如，通用存储器)组成的存储器子系统。
[0029]现有技术的系统可以使用根据系统规范配置的不同类型的存储器芯片。图1解说了包括处理器102、第一类型存储器104、第二类型存储器106、第一通道108和第二通道110的现有技术系统100。第一类型存储器104和第二类型存储器106是不同的存储器芯片。
[0030]作为示例，处理器102可以被配置为调制解调器。调制解调器可以使用第一类型存储器104 (例如伪静态随机存取存储器(PSRAM))和第二类型存储器106 (例如，闪存存储器)。第一通道108和第二通道110可以是外部总线接口(EBI)。
[0031]作为另一示例，处理器102可以被配置为调制解调器或者应用处理器。处理器102可以使用第一类型存储器104(例如低功率双倍数据速率存储器(LPDDR)DRAM)和第二类型存储器106 (例如，闪存存储器)。此外，第一通道108可以是外部总线接口，并且第二通道110可以是外部总线接口或者嵌入式多媒体卡(eMMC)。
[0032]本公开提供了一种单片多通道多层次MRAM，该单片多通道多层次MRAM可以用作自定义存储器以替代现有技术系统(例如现有技术系统100)的各种类型存储器。虽然以下描述主要针对STT-MRAM，但是也构想了其他类型的MRAM。如图2所解说的，根据本解决方案，系统200可以包括与单片多通道、多层次STT-MRAM 204耦合的处理器202。处理器202可以是任何类型的处理器，例如用于调制解调器的处理器或者应用处理器。处理器202通过第一通道206和第二通道208耦合到STT-MRAM 204。在本公开的一些方面，STT-MRAM包括可配置成替代不同类型存储器(诸如举例而言，DRA