材料来形成固定层106和自由层110。例如，固定层106可以包括多个材料层，包括CoFeB，以及Ru层和CoFe层。例如，自由层110可以是诸如CoFeB之类的反铁磁材料，并且隧道势皇层114可以是MgO。
[0029]图2解说了 OTP存储器宏200。宏200可以包括本地数据路径(LDP) 202、全局数据路径(⑶P) 204、单元阵列206、解码器208、以及全局控制单元210。LDP 202包括一个或多个感测放大器以及编程写驱动器(未示出)。GDP 204包括用于输入和输出信号线或引脚的电路系统，诸如数据输入(DIN)212和数据输出(D0UT)214。全局数据路径204还可包括纠错码(ECC)电路系统(未示出)。
[0030]单元阵列206包括对应于字线(例如，字线216)的多个行和对应于位线(例如，位线218)的多个列。在一种配置中，单元阵列206具有64行字线和256条位线。单元阵列206包括众多单位单元，例如親合到字线216和位线218的单位单元220。每个单位单元包括如参照图1描述的OTP器件100。
[0031]图3解说了用于对包括OTP器件302的单位单元进行编程的编程和感测电路系统300。编程和感测电路系统300包括编程驱动器电路系统304和感测电路系统306。OTP器件302包括耦合到位线314的MTJ 308以及耦合在MTJ 308和固定电势节点316之间的存取晶体管310。字线312耦合到存取晶体管310。编程驱动器电路系统304包括耦合在第一源节点322和位线314之间的编程晶体管318以及耦合到编程晶体管318的编程使能节点 320。
[0032]感测电路系统306包括耦合在第二源节点330和感测放大器332的感测输入节点336之间的读感测放大器晶体管328。第二源节点330可以是与第一源节点322相同的节点或者相同的电势，或者第二源节点330可以耦合到与第一源节点322不同的电势。感测放大器332也包括参考节点334和输出节点338。读取使能晶体管326耦合在感测输入节点336和位线314之间。读取使能节点340耦合到读取使能晶体管326。预充电晶体管324耦合在位线314和固定电势316之间。
[0033]在单位单元302的编程操作期间，编程使能信号被施加到编程使能节点320，编程使能节点320允许跨MTJ 308的足够电压能击穿MTJ的隧道势皇层。
[0034]在单位单元302的读取操作期间，编程驱动器304的编程使能信号320为关，并且由此不向位线314提供任何电压。读取使能信号被施加到读取使能节点340，其导通读取使能晶体管326并且允许读取电流流过MTJ 308。MTJ 308的电阻由感测放大器332通过将参考节点334上的电压与感测输入节点336上的电压进行比较来进行感测。
[0035]为了改善位单元和管芯成品率，可使用同一编程信令来对两个OTP单元一起编程。如果这两个OTP单元中的至少一个被有效地编程，则来自这两个OTP单元的输出可被耦合到OR(或)电路系统以提供适当的输出信号。然而，使用两个OTP单元来改善位单元成品率和管芯成品率具有使芯片大小近乎翻倍的缺点。
[0036]根据本公开的诸方面，两个或更多个MTJ被耦合到单个OTP单位单元内的单个存取晶体管。尽管参考MTJ描述了本公开的各方面，然而应当理解，MTJ可被其他可编程元件(诸如电子熔丝(e-fuse)或者例如在两个节点之间使用势皇氧化物的电阻性存储器元件)取代。OTP单位单元中的存取晶体管的大小通常比OTP单位单元中的MTJ的大小大得多。当使用逻辑比较电路系统(诸如OR电路系统)时，一个单位单元内的两个MTJ为该单元提供信息。因此，可通过根据本公开的诸方面在OTP单位单元中包括一个或多个附加MTJ来实现改进的位单元和管芯成品率而不增加整体OTP阵列大小。根据本公开的一个方面，该OTP阵列大小可以通过任选地包括第二本地数据路径(LDP)和/或通过包括逻辑比较电路系统来容纳附加MTJ和位线而略微增大。然而，阵列大小的这种增大远小于因使用两个或更多个位单元来改善如上所述的位单元和管芯成品率而导致的增大。
[0037]图4解说了根据本公开的诸方面的OTP单位单元400。OTP单位单元400包括耦合到固定电势414的存取晶体管406。字线412耦合到存取晶体管406。第一 MTJ 402耦合在存取晶体管406和第一位线408之间。第二 MTJ耦合在存取晶体管406和第二位线410之间。根据本公开的一方面，编程电路系统(未示出)(诸如图3中示出的编程驱动器电路系统304)耦合到第一 MTJ 402并耦合到第二 MTJ 404?该编程电路系统被配置成用于在第一 MTJ 402和第二 MTJ 404之间进行选择以施加足够的电压来击穿与所选MTJ相关联的势皇层。
[0038]图5解说了根据本公开的诸方面的OTP阵列宏500。OTP阵列宏500包括耦合到第一本地数据路径(LDP) 504、第二 LDP 506、全局数据路径(⑶P) 508、全局控制电路系统510和解码器电路系统512的OTP单元阵列502。单元520耦合到字线516和位线518。OTP单元阵列502包括众多OTP单位单元(未示出)，诸如图4中示出的OTP单位单元。例如，OTP单位单元520 (诸如图4中示出的OTP单位单元400)被耦合到OTP单元阵列502中的字线516和位线518。
[0039]图6解说了根据本公开的诸方面的用于OTP单元602的编程和感测电路系统600。编程和感测电路系统包括耦合到OTP单元602中的第一 MTJ 604的第一感测放大器614，以及耦合到OTP单元602中的第二 MTJ 606的第二感测放大器616。第一编程晶体管610还耦合到第一 MTJ 604，而第二编程晶体管612还耦合到第二 MTJ 606。根据本公开的一个方面，第一感测放大器614的输出节点636和第二感测放大器的输出节点638耦合到逻辑比较电路系统(诸如OR电路系统)618以提供来自第一感测放大器614和第二感测放大器616的输出的逻辑比较。OTP单位单元602包括耦合到固定电势626和字线624的存取晶体管608。第一 MTJ 604耦合在存取晶体管608和第一位线620之间。第二 MTJ 606耦合在存取晶体管608和第二位线622之间。
[0040]根据本公开的一个方面，通过在向第二编程晶体管612的栅极632施加非使能信号的同时在第一编程晶体管610的栅极628处施加使能信号来对第一 MTJ 604进行编程。这允许跨第一 MTJ 604的足够电压能击穿第一 MTJ 604的隧道势皇层而不影响第二 MTJ606。随后，通过在向第二编程晶体管612的栅极628施加非使能信号的同时向第二编程晶体管612的栅极632施加使能信号来对第二 MTJ 606进行编程。这允许跨第二 MTJ 606的足够电压能击穿第二 MTJ 606的隧道势皇层而不影响第一 MTJ 604。
[0041]根据本公开的一方面，通过首先向第一编程晶体管610和第二编程晶体管612的栅极628、632施加非使能信号来执行读取操作。第一感测放大器614和第二感测放大器616两者随后被启用并且分别向第一 MTJ 604和第二 MTJ 606提供感测电流。分别通过第一感测放大器614和第二感测放大器616来检测第一 MTJ 604