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CN113961983A - 一种磁存储器及数据选通销毁方法 - Google Patents

一种磁存储器及数据选通销毁方法 Download PDF

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CN113961983A
CN113961983A CN202111412465.4A CN202111412465A CN113961983A CN 113961983 A CN113961983 A CN 113961983A CN 202111412465 A CN202111412465 A CN 202111412465A CN 113961983 A CN113961983 A CN 113961983A
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CN
China
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tunnel junction
destruction
magnetic tunnel
magnetic
layer
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CN202111412465.4A
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Inventor
金辉
殷家亮
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Qingdao Haicun Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Zhizhen Storage Beijing Technology Co ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种磁存储器及数据选通销毁方法，涉及磁存储领域，所述磁存储器包括：至少一个销毁层，设置于每个相应销毁层之上或之下的磁隧道结；所述至少一个销毁层中的任一销毁层通过场效应更改相应磁隧道结阻态的方式，销毁磁隧道结对应的数据。至少一个销毁层中的任一销毁层实现为通过线圈连接的销毁装置，所述线圈用于接收所述销毁指令。可见，本发明的实施例提供了一种磁存储器及数据销毁方法，通过对磁存储器设置的磁隧道结下方加入销毁层或销毁线，通过销毁层或销毁线设置的销毁装置产生的场效应，至少一个销毁层中的任一销毁层通过场效应更改相应磁隧道结阻态或者对任一磁隧道结对应的连接电路进行熔断的方式，销毁磁隧道结对应的数据。

Description

一种磁存储器及数据选通销毁方法
技术领域
本发明实施例涉及磁存储领域，具体涉及一种磁存储器及其数据销毁方法。
背景技术
基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction，MTJ)的磁性随机存储器(MagneticRandom Access Memory，MRAM)具有快速读写、非易失性等优良特性而有望成为下一代通用存储器。
在对MRAM实际应用中发现，由于MRAM的非易失性，使其在断电后仍继续存储断电前所存储的数据，导致存在数据被他人窃取的风险。基于此，目前通常采用对MRAM进行物理破坏的方式销毁该MRAM中依然存储的数据。然而，在MRAM破坏不完全时，MRAM中的数据可能未销毁，从而仍存在被读取的风险，并且物理破坏的方式仅可实现数据的全部销毁，无法实现对部分存储数据的销毁。
发明内容
本发明实施例提供一种磁存储器及其数据选通销毁方法，以改善MRAM自身存储数据物理销毁不完全的问题。
为了解决上述问题，本发明的第一方面提出了一种磁存储器，所述存储器包括：
至少一个销毁层，设置于每个相应销毁层之上或之下的磁隧道结；
所述至少一个销毁层中的任一销毁层通过场效应更改相应磁隧道结阻态的方式，销毁所述磁隧道结对应的数据，未响应所述销毁指令的磁隧道结不进行销毁作业。
在一些实施例中，所述磁存储器还包括至少一个连接电路，所述至少一个连接电路用于一一为每个磁隧道结通电；
针对任一磁隧道结，所述磁隧道结对应的连接电路响应该磁隧道结相应销毁层的场效应熔断，以更改所述磁隧道结阻态。
在一些实施例中，每个所述磁隧道结包括自由层和势垒层，
针对任一磁隧道结，所述磁隧道结的自由层响应该磁隧道结相应销毁层的场效应更改磁矩方向，和/或，所述磁隧道结的势垒层响应该磁隧道结相应销毁层的场效应失去隔离作用，以更改所述磁隧道结阻态；
对应任一磁隧道结，对所述磁隧道结或所述读取电路破坏的方式，包括：
熔断所述读取电路，以使所述磁隧道结阻态为0或无穷大，或者，改变所述自由层磁矩方向。
在一些实施例中，针对所述至少一个销毁层中的任一销毁层，所述销毁层设置有销毁装置，所述销毁装置用于接收销毁指令，以及响应于所述销毁指令对所述销毁层相应的磁隧道结或该磁隧道结对应的读取电路施加场效应，来更改该磁隧道结的阻态，以销毁所述磁隧道结对应的数据。
在一些实施例中，所述场效应包括以下至少一种：光场、磁场、电场以及热场。
在一些实施例中，所述磁隧道结还包括自由层，所述场效应主要通过改变所述自由层磁矩方向，实现对所述磁隧道结阻态的改变。
在一些实施例中，所述擦写装置包括以下至少一种：光场发生器、磁场发生器、电场发生器以及热场发生器。
在一些实施例中，所述至少一个销毁层中的任一销毁层实现为通过线圈连接的销毁装置，所述线圈用于接收所述销毁指令。
在一些实施例中，所述磁隧道结膜层结构建手段可采用溅射方式。
本申请的另一方面，还提出了一种数据选通销毁方法，适用于磁存储器，所述磁存储器结构包括至少一个销毁层，以及每个销毁层对应的磁隧道结，所述方法包括：
所述至少一个销毁层中的任一销毁层接收销毁指令；
响应于所述销毁指令，对相应销毁层对应的磁隧道结产生场效应；
所述磁隧道结响应于所述场效应更改阻态，以销毁所述磁隧道结对应的数据。
在一些实施例中，所述磁存储器还包括至少一个连接电路，所述至少一个连接电路用于一一为每个磁隧道结通电，所述磁隧道结响应于所述场效应更改阻态，包括：
熔断所述磁隧道对应的连接电路，以使所述磁隧道结的阻态为0或无穷大。
在一些实施例中，所述场效应包括：光场、磁场、电场以及热场。
本发明的实施例提供了一种磁存储器及数据销毁方法，通过对磁存储器设置的磁隧道结下方加入销毁层或销毁线，通过销毁层或销毁线设置的销毁装置产生的场效应，所述至少一个销毁层中的任一销毁层通过场效应更改相应磁隧道结阻态或者对任一磁隧道结对应的连接电路进行熔断的方式，销毁所述磁隧道结对应的数据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为根据本申请一实施方式的销毁层排列于磁隧道结底部结构示意图；
图2为根据本发明一实施方式的销毁装置产生场效应示意图；
图3为根据本发明一实施方式的磁存储器外接销毁线排布示意图；
图4为根据本发明一实施方式的多器件磁存储器阵列外接销毁线排布示意图。
具体实施方式
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同设备、模块或参数等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
基于磁隧道结(MTJ,Magnetic Tunnel Junction)的磁性随机存储器(MRAM，Magnetic Random Access Memory)具有快速读写、低功耗、耐用性长、非易失性等优良特性而有望成为下一代通用存储器。
在对MRAM实际应用中发现，由于MRAM的非易失性，使其在断电后仍继续存储断电前所存储的数据。目前对于MRAM所存储数据的复位，通常采用新数据写入以覆盖旧数据的方式。基于此，在磁性存储器发生故障时，无法立即进行复位并恢复出厂数据，并且随着MRAM存储容量的不断提高，新数据写入覆盖旧数据的复位方式，会降低MRAM的使用效率。
在本申请的一个实施例中，提出了一种磁存储器，如图1所示，所述存储器包括：
至少一个销毁层，设置于每个相应销毁层之上或之下的磁隧道结，图1所示的结构未所述销毁层设置于所述磁隧道结之下；
所述至少一个销毁层中的任一销毁层通过场效应更改相应磁隧道结阻态的方式，销毁所述磁隧道结对应的数据，未响应所述销毁指令的磁隧道结不进行销毁作业。
可选的，所述磁隧道结膜层结构包括：自旋耦合层、自由层、势垒层以及固定层。
可选的，如图2所示，针对所述至少一个销毁层中的任一销毁层，所述销毁层设置有销毁装置，所述销毁装置用于接收销毁指令，以及响应于所述销毁指令对所述销毁层相应的磁隧道结或该磁隧道结对应的读取电路施加场效应，来更改该磁隧道结的阻态，以销毁所述磁隧道结对应的数据。
可选的，所述磁存储器还包括至少一个连接电路，所述至少一个连接电路用于一一为每个磁隧道结通电；
针对任一磁隧道结，所述磁隧道结对应的连接电路响应该磁隧道结相应销毁层的场效应熔断，以更改所述磁隧道结阻态。
可选的，每个所述磁隧道结包括自由层和势垒层，
针对任一磁隧道结，所述磁隧道结的自由层响应该磁隧道结相应销毁层的场效应更改磁矩方向，和/或，所述磁隧道结的势垒层响应该磁隧道结相应销毁层的场效应失去隔离作用，以更改所述磁隧道结阻态；
对应任一磁隧道结，对所述磁隧道结或所述读取电路破坏的方式，包括：
熔断所述读取电路，以使所述磁隧道结阻态为0或无穷大，或者，改变所述自由层磁矩方向。
可选的，针对所述至少一个销毁层中的任一销毁层，所述销毁层设置有销毁装置，所述销毁装置用于接收销毁指令，以及响应于所述销毁指令对所述销毁层相应的磁隧道结或该磁隧道结对应的读取电路施加场效应，来更改该磁隧道结的阻态，以销毁所述磁隧道结对应的数据。
可选的，所述销毁装置可以设置模式至少包括以下一种：设置于销毁层表面，嵌入于销毁层以及集成于销毁层内部。
可选的，所述场效应包括以下至少一种：光场、磁场、电场以及热场。
可选的，所述场效应主要通过改变所述自由层磁矩方向，实现对所述磁隧道结阻态的改变。
可选的，所述销毁装置包括以下至少一种：光场发生器、磁场发生器、电场发生器以及热场发生器。
可选的，当所述销毁装置选用电场发生器时，当所述销毁装置接收客户输入的销毁指令时，所述销毁装置启动并对所述自由层发生调控磁场；
所述场用以调整所述自由层磁矩方向，调整后所述自由层磁矩方向与原方向相反；
响应于所述自由层磁矩方向改变，所述磁隧道结阻态发生改变，所述磁隧道结阻态变化情况包括以下至少一种：由高阻态变化为低阻态，或者由低阻态改变为低阻态；
明显的，若记录所述磁隧道结“高阻态”为“1”，所述磁隧道结“低阻态”为“0”，所述自由层磁矩方向改变引起的所述磁隧道结阻态改变，实际为所述自由层磁矩改变引起的所述存储数据的改变。
可选的，所述复位装置还用于识别销毁指令，若所述销毁指令指示的数据存储于所述销毁装置对应的磁存储器，对相应数据执行销毁操作；
通常的，在多器件存储器使用场景下，如存储阵列，用户需求对存储阵列中特定存储区域内的存储器进行数据擦写，所述复位装置在所述存储阵列中可根据需求进行特定的复位动作执行。
可选的，如图3所示，所述存储器的结构还包括销毁线(销毁子线或销毁位线)，所述销毁线用以通过改变所述磁隧道结阻态的方式复位已存储数据，所述销毁线为线类结构，可同写字线或者读位线设置在同一处，所述销毁线可代替销毁层存在；
每条所述销毁线至少连接一个销毁装置，所述每个销毁装置至少对应一个所述磁隧道结，
所述销毁装置用于接收用户输入的销毁指令，以及响应于所述销毁指令对所述磁隧道结施加场效应来改变所述磁隧道结的阻态；
所述销毁装置包括以下至少一种：光场发生器、磁场发生器、电场发生器以及热场发生器。
可选的，如图4所示，在多器件存储器使用场景下，如存储阵列，所述销毁线接收用户需求的销毁指令后，可对相邻存储器做出响应；
所述设置于销毁线的销毁装置接收用户需求的销毁指令，
相应所述销毁指令，所述销毁线对应需要执行所述销毁指令位置的所述销毁装置产生场效应，
所述场效应改变所述销毁装置对应位置的所述磁隧道结阻态，以改变所述磁隧道结存储数据。
在本申请的另一个实施例中，还提出了一种数据选通销毁方法，
适用于磁存储器，所述磁存储器结构包括至少一个销毁层，以及每个销毁层对应的磁隧道结，所述方法包括：
所述至少一个销毁层中的任一销毁层接收销毁指令；
响应于所述销毁指令，对相应销毁层对应的磁隧道结产生场效应；
所述磁隧道结响应于所述场效应更改阻态，以销毁所述磁隧道结对应的数据。
可选的，所述磁存储器还包括至少一个连接电路，所述至少一个连接电路用于一一为每个磁隧道结通电，所述磁隧道结响应于所述场效应更改阻态，包括：
熔断所述磁隧道对应的连接电路，以使所述磁隧道结的阻态为0或无穷大。
可选的，所述场效应包括：光场、磁场、电场以及热场。
可选的，所述磁隧道结膜层结构建手段可采用溅射方式。
可选的，所述隧穿磁隧道结膜层生长构建的溅射工艺包括但不局限二级溅射、三级溅射或四级溅射、磁控溅射、对靶溅射、射频溅射、偏压溅射、非对称交流射频溅射、离子束溅射以及反应溅射等。
本发明的实施例提供了一种磁存储器及数据选通销毁方法，通过对磁存储器设置的磁隧道结下方加入销毁层或销毁线，通过销毁层或销毁线设置的销毁装置产生的场效应，所述至少一个销毁层中的任一销毁层通过场效应更改相应磁隧道结阻态或者对任一磁隧道结对应的连接电路进行熔断的方式，销毁所述磁隧道结对应的数据。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁存储器，其特征在于，所述磁存储器包括：至少一个销毁层，设置于每个相应销毁层之上或之下的磁隧道结；
所述至少一个销毁层中的任一销毁层通过场效应更改相应磁隧道结阻态的方式，销毁所述磁隧道结对应的数据，未响应所述销毁指令的磁隧道结不进行销毁作业。
2.根据权利要求1所述的磁存储器，其特征在于，所述磁存储器还包括至少一个连接电路，所述至少一个连接电路用于一一为每个磁隧道结通电；
针对任一磁隧道结，所述磁隧道结对应的连接电路响应该磁隧道结相应销毁层的场效应熔断，以更改所述磁隧道结阻态。
3.根据权利要求1所述的磁存储器，其特征在于，每个所述磁隧道结包括自由层和势垒层，
针对任一磁隧道结，所述磁隧道结的自由层响应该磁隧道结相应销毁层的场效应更改磁矩方向，和/或，所述磁隧道结的势垒层响应该磁隧道结相应销毁层的场效应失去隔离作用，以更改所述磁隧道结阻态；
对应任一磁隧道结，对所述磁隧道结或所述读取电路破坏的方式，包括：
熔断所述读取电路，以使所述磁隧道结阻态为0或无穷大，或者，改变所述自由层磁矩方向。
4.根据权利要求2所述的磁存储器，其特征在于，针对所述至少一个销毁层中的任一销毁层，所述销毁层设置有销毁装置，所述销毁装置用于接收销毁指令，以及响应于所述销毁指令对所述销毁层相应的磁隧道结或该磁隧道结对应的读取电路施加场效应，来更改该磁隧道结的阻态，以销毁所述磁隧道结对应的数据。
5.根据权利要求1所述的磁存储器，其特征在于，所述场效应包括以下至少一种：光场、磁场、电场以及热场。
6.根据权利要求4所述的磁存储器，其特征在于，所述销毁装置包括以下至少一种：光场发生器、磁场发生器、电场发生器以及热场发生器。
7.根据权利要求1所述的磁存储器，其特征在于，所述至少一个销毁层中的任一销毁层实现为通过线圈连接的销毁装置，所述线圈用于接收所述销毁指令。
8.一种数据选通销毁方法，其特征在于，适用于磁存储器，所述磁存储器包括至少一个销毁层，以及每个销毁层对应的磁隧道结，所述方法包括：
所述至少一个销毁层中的任一销毁层接收销毁指令；
响应于所述销毁指令，对相应销毁层对应的磁隧道结产生场效应；
所述磁隧道结响应于所述场效应更改阻态，以销毁所述磁隧道结对应的数据。
9.根据权利要求8所述的数据销毁方法，其特征在于，所述磁存储器还包括至少一个连接电路，所述至少一个连接电路用于一一为每个磁隧道结通电，所述磁隧道结响应于所述场效应更改阻态，包括：
熔断所述磁隧道对应的连接电路，以使所述磁隧道结的阻态为0或无穷大。
10.根据权利要求8所述的数据销毁方法，其特征在于，所述场效应包括：光场、磁场、电场以及热场。
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Inventor before: Jin Hui

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Applicant after: Qingdao Haicun Microelectronics Co.,Ltd.

Address before: 100191 rooms 504a and 504b, 5th floor, 23 Zhichun Road, Haidian District, Beijing

Applicant before: Zhizhen storage (Beijing) Technology Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right