本申請(qǐng)要求于2016年1月8日提交的第62/276,690號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)和第15/265,825號(hào)美國(guó)非臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此。

本發(fā)明的方面涉及在存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)保持的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

通常，即使當(dāng)裝置空閑和微型處理器處于睡眠或休眠模式下時(shí)，電子裝置的微型處理器也持續(xù)消耗功率，因此，峰值電流流過(guò)微型處理器的晶體管。由于基于易失性(數(shù)據(jù))電荷的處理器中的鎖存器/觸發(fā)器和sram的存在，在睡眠模式下，至晶體管的功率不能夠被完全切斷。雖然功率泄露通常是不期望的，但是在空閑時(shí)間可能會(huì)長(zhǎng)并且電池壽命至關(guān)重要的移動(dòng)裝置中，功率泄露甚至更重要。

由于用供電電壓來(lái)度量漏電，所以可以通過(guò)將供電電壓降低為數(shù)據(jù)保持所需要的最小化電壓(公知為vccmin)來(lái)減少在空閑階段期間的功率泄露。然而，由于vccmin為非零，并且在某些技術(shù)中可以為大約0.4v至大約0.5v，所以存在電流泄露。用于減輕這種泄露問(wèn)題的其它方法可以包括使用低泄露裝置構(gòu)造的易失性影子鎖存器/電路(volatileshadowlatch/circuit)來(lái)降低泄露，或者在睡眠模式下將大多數(shù)易失性數(shù)據(jù)傳輸至非易失性ram或存儲(chǔ)器。然而，由于數(shù)據(jù)需要被正確地傳輸回處理器裝置/鎖存器/sram，所以這些方法導(dǎo)致非常復(fù)雜的電路和長(zhǎng)的喚醒周期。還有一種方法可以涉及與易失性存儲(chǔ)器元件相鄰的鐵電存儲(chǔ)器的實(shí)施。然而，即使在這種方法中，存儲(chǔ)器介質(zhì)仍然消耗大量動(dòng)態(tài)功率。

在本背景技術(shù)部分中公開(kāi)的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解，因此其可以包括不形成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例的方面針對(duì)非易失性高噪聲容限(nvhnm)數(shù)據(jù)保持電路，所述非易失性高噪聲容限數(shù)據(jù)保持電路利用巨自旋霍爾效應(yīng)將鎖存器/sram的互補(bǔ)電荷比特轉(zhuǎn)換為互補(bǔ)的非易失性自旋比特。nvhnm保持電路用作零(或接近零)泄露影子鎖存器，零(或接近零)泄露影子鎖存器可以連接到需要在空閑模式(例如，睡眠或休眠模式)下保持非易失性數(shù)據(jù)的任何電路元件(例如，觸發(fā)器/鎖存器/sram)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種被構(gòu)造為存儲(chǔ)外部鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)的非易失性數(shù)據(jù)保持電路，所述非易失性數(shù)據(jù)保持電路包括：耦合的巨自旋霍爾鎖存器，被構(gòu)造為響應(yīng)于從外部鎖存器接收電荷電流產(chǎn)生并存儲(chǔ)與外部鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)，并且響應(yīng)于施加的讀取電壓(例如，位線(xiàn)和位線(xiàn)條上的電壓)產(chǎn)生與非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的差分電荷電流信號(hào)；寫(xiě)入開(kāi)關(guān)，結(jié)合到耦合的巨自旋霍爾鎖存器，并且被構(gòu)造為響應(yīng)于睡眠信號(hào)選擇性地使電荷電流能夠從外部鎖存器流動(dòng)至耦合的巨自旋霍爾鎖存器；以及讀取開(kāi)關(guān)，結(jié)合到耦合的巨自旋霍爾鎖存器，以選擇性地使讀取電壓能夠施加至位線(xiàn)和位線(xiàn)條。

在一些實(shí)施例中，來(lái)自外部鎖存器的電荷電流與外部鎖存器的互補(bǔ)的易失性電荷比特的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。

在一些實(shí)施例中，耦合的巨自旋霍爾鎖存器包括：巨自旋霍爾金屬，結(jié)合到寫(xiě)入開(kāi)關(guān)和讀取開(kāi)關(guān)，并且被構(gòu)造為傳遞外部鎖存器的電荷電流；第一自旋轉(zhuǎn)移力矩(stt)堆疊件，在巨自旋霍爾金屬的第一側(cè)處；以及第二stt堆疊件，在巨自旋霍爾金屬的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)處，其中，第一stt堆疊件和第二stt堆疊件沿與巨自旋霍爾金屬的延伸方向正交的方向延伸，并且被構(gòu)造為產(chǎn)生并存儲(chǔ)非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)。

在一些實(shí)施例中，寫(xiě)入開(kāi)關(guān)包括結(jié)合到巨自旋霍爾金屬的相對(duì)的兩端并結(jié)合到外部鎖存器的第一輸出和第二輸出的第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)。

在一些實(shí)施例中，巨自旋霍爾金屬包括β鉭、鉑和/或銅鉍(cubi)。

在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于流過(guò)巨自旋霍爾金屬的電荷電流，第一stt堆疊件(例如，能夠轉(zhuǎn)換磁矩的自由磁性層)被構(gòu)造為呈現(xiàn)具有平行構(gòu)造(參照具有固定磁矩的固定層或基準(zhǔn)層)的磁矩，第二stt堆疊件(例如，能夠轉(zhuǎn)換磁矩的自由磁性層)被構(gòu)造為呈現(xiàn)具有反平行構(gòu)造(參照固定層或基準(zhǔn)層)的磁矩，并且即使當(dāng)沒(méi)有功率提供到非易失性數(shù)據(jù)保持電路時(shí)，第一stt堆疊件和第二stt堆疊件也被構(gòu)造為保持它們的平行構(gòu)造和反平行構(gòu)造。

在一些實(shí)施例中，第一stt堆疊件(例如，自由磁性層)的平行構(gòu)造和第二stt堆疊件(例如，自由磁性層)的反平行構(gòu)造與存儲(chǔ)在第一stt堆疊件和第二stt堆疊件處的非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)應(yīng)。

在一些實(shí)施例中，第一stt堆疊件和第二stt堆疊件中的每個(gè)包括：自由層，包括磁性材料，并且被構(gòu)造為基于巨自旋霍爾效應(yīng)響應(yīng)于與流過(guò)巨自旋霍爾金屬的電荷電流對(duì)應(yīng)的自旋電流，并且被構(gòu)造為呈現(xiàn)與產(chǎn)生的自旋電流在方向上對(duì)應(yīng)的自由磁矩；固定層，包括磁性材料，并且呈現(xiàn)未受由流過(guò)巨自旋霍爾金屬的電荷電流造成的漏磁場(chǎng)的影響的固定磁矩；非磁性層，在自由層與固定層之間，并且被構(gòu)造為將自由層的自由磁矩與固定層的固定磁矩磁性地隔離，并且被構(gòu)造為保持在自由磁矩與固定磁矩的方向性上的任何存在的差異。

在一些實(shí)施例中，第一stt堆疊件的自由磁矩與第二stt堆疊件的固定磁矩平行。

在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于流過(guò)巨自旋霍爾金屬的電荷電流，第一stt堆疊件的自由層被構(gòu)造為呈現(xiàn)與對(duì)應(yīng)的固定層的固定磁矩平行的第一自由磁矩，第二stt堆疊件的自由層被構(gòu)造為呈現(xiàn)與對(duì)應(yīng)的固定層的固定磁矩反平行的第二自由磁矩。

在一些實(shí)施例中，非磁性層包括一個(gè)或更多個(gè)結(jié)晶mgo和非晶氧化鋁，并且第一stt堆疊件和第二stt堆疊件的自由層中的每個(gè)包括cofeb、fe和cofe中的一個(gè)或更多個(gè)。

在一些實(shí)施例中，第一stt堆疊件和第二stt堆疊件的固定層中的每個(gè)包括合成的反鐵磁性層。

在一些實(shí)施例中，合成的反鐵磁性層包括通過(guò)薄導(dǎo)電層反鐵磁地結(jié)合并與薄導(dǎo)電層交錯(cuò)的多個(gè)磁性層。

在一些實(shí)施例中，即使當(dāng)沒(méi)有功率提供至非易失性數(shù)據(jù)保持電路時(shí)，耦合的巨自旋霍爾鎖存器也被構(gòu)造為繼續(xù)存儲(chǔ)互補(bǔ)的非易失性自旋比特。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)，包括：第一易失性數(shù)據(jù)鎖存器，被構(gòu)造為存儲(chǔ)易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)；狀態(tài)指示器，被構(gòu)造為基于數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)的功率模式產(chǎn)生睡眠信號(hào)和喚醒信號(hào)；非易失性數(shù)據(jù)保持電路，包括：耦合的巨自旋霍爾鎖存器，被構(gòu)造為響應(yīng)于從第一易失性數(shù)據(jù)鎖存器接收電荷電流產(chǎn)生并存儲(chǔ)與第一易失性數(shù)據(jù)鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)，并且被構(gòu)造為響應(yīng)于施加的讀取電壓產(chǎn)生與非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的差分電荷電流信號(hào)；寫(xiě)入開(kāi)關(guān)，被構(gòu)造為響應(yīng)于睡眠信號(hào)選擇性地使電荷電流能夠從第一易失性數(shù)據(jù)鎖存器流動(dòng)至耦合的巨自旋霍爾鎖存器；以及讀取開(kāi)關(guān)，被構(gòu)造為響應(yīng)于喚醒信號(hào)選擇性地使讀取電壓能夠施加至耦合的巨自旋霍爾鎖存器；第二易失性數(shù)據(jù)鎖存器，被構(gòu)造為在通電時(shí)讀取來(lái)自非易失性數(shù)據(jù)保持電路的非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)。

在一些實(shí)施例中，第一易失性數(shù)據(jù)鎖存器被構(gòu)造為僅當(dāng)通電時(shí)存儲(chǔ)比特的易失性互補(bǔ)狀態(tài)，第一易失性數(shù)據(jù)鎖存器和第二易失性數(shù)據(jù)鎖存器相同。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種當(dāng)斷電時(shí)保持易失性數(shù)據(jù)鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)的方法，所述方法包括：從狀態(tài)指示器接收指示斷電模式的啟動(dòng)的睡眠信號(hào)；響應(yīng)于接收睡眠信號(hào)：經(jīng)由寫(xiě)入開(kāi)關(guān)，將易失性數(shù)據(jù)鎖存器的輸出節(jié)點(diǎn)結(jié)合到耦合的巨自旋霍爾鎖存器的巨自旋霍爾金屬的相對(duì)的兩端，以通過(guò)巨自旋霍爾金屬?gòu)囊资詳?shù)據(jù)鎖存器接收電荷電流；響應(yīng)于從易失性數(shù)據(jù)鎖存器接收電荷電流，通過(guò)耦合的巨自旋霍爾鎖存器產(chǎn)生并存儲(chǔ)與易失性數(shù)據(jù)鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括響應(yīng)于接收睡眠信號(hào)經(jīng)由讀取開(kāi)關(guān)將巨自旋霍爾金屬?gòu)牡碗妷航怦睢?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種當(dāng)通電時(shí)恢復(fù)易失性數(shù)據(jù)鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)的方法，所述方法包括：從狀態(tài)指示器接收指示通電模式的啟動(dòng)的喚醒信號(hào)；響應(yīng)于接收喚醒信號(hào)：經(jīng)由讀取開(kāi)關(guān)將耦合的巨自旋霍爾鎖存器的巨自旋霍爾金屬結(jié)合至低電壓；結(jié)合耦合的巨自旋霍爾鎖存器的第一自旋轉(zhuǎn)移力矩(stt)堆疊件和第二自旋轉(zhuǎn)移力矩(stt)堆疊件的不與巨自旋霍爾金屬相鄰的端部，以將讀取電壓施加到耦合的巨自旋霍爾鎖存器；響應(yīng)于施加讀取電壓，產(chǎn)生與存儲(chǔ)在第一stt堆疊件和第二stt堆疊件中的非易失性自旋比特的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的差分電荷電流信號(hào)。

附圖說(shuō)明

附圖和說(shuō)明書(shū)一起示出了本發(fā)明的示例實(shí)施例，并且附圖與描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些示例實(shí)施例的利用非易失性數(shù)據(jù)保持電路的數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的非易失性高噪聲容限保持鎖存器電路的示意圖。

圖3a和圖4a是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在耦合的巨自旋霍爾鎖存器中存儲(chǔ)比特的互補(bǔ)狀態(tài)的過(guò)程的概念圖；圖3b和圖4b是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在自由層耦合的巨自旋霍爾鎖存器中感應(yīng)的自旋電流的模擬傳播的概念圖；圖3c和圖4c是示出根據(jù)本發(fā)明的一些可選擇實(shí)施例的存儲(chǔ)互補(bǔ)狀態(tài)的過(guò)程的概念圖。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的當(dāng)斷電時(shí)保持易失性數(shù)據(jù)鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)的過(guò)程的流程圖。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的當(dāng)通電時(shí)恢復(fù)易失性數(shù)據(jù)鎖存器的易失性電荷比特的互補(bǔ)狀態(tài)的過(guò)程的流程圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的自旋轉(zhuǎn)移力矩堆疊件和巨自旋霍爾金屬的剖視示意圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，僅通過(guò)示例的方式示出并描述了本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)施，并且不應(yīng)該被解釋為受限于這里闡述的實(shí)施例。在每個(gè)示例性實(shí)施例之內(nèi)的特征或方面的描述應(yīng)該典型地被認(rèn)為可用于其它示例性實(shí)施例中的其它相似特征或方面。同樣的附圖標(biāo)記在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中指示同樣的元件。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些示例實(shí)施例的利用非易失性數(shù)據(jù)保持電路100的數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10的示意圖。

參照?qǐng)D1，當(dāng)空閑時(shí)，即，當(dāng)非易失性數(shù)據(jù)不經(jīng)受讀取或?qū)懭胝?qǐng)求時(shí)，諸如可以是當(dāng)數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10為其一部分的電子裝置斷電(例如，掉電或處于睡眠/休眠模式)的情況，數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10使能輸入鎖存器(例如，第一易失性數(shù)據(jù)鎖存器或外部鎖存器)的非易失性數(shù)據(jù)的零(或接近零)泄露保持。非易失性數(shù)據(jù)保持電路100在處于空閑模式時(shí)用作在輸入鎖存器12存儲(chǔ)非易失性數(shù)據(jù)的互補(bǔ)狀態(tài)(在圖1中用q和qb表示)的影子鎖存器。根據(jù)一些實(shí)施例，非易失性數(shù)據(jù)保持電路100使用巨自旋霍爾效應(yīng)將輸入鎖存器12的互補(bǔ)電荷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為互補(bǔ)自旋狀態(tài)。當(dāng)恢復(fù)存儲(chǔ)的互補(bǔ)狀態(tài)時(shí)(例如，當(dāng)從空閑模式喚醒時(shí))，非易失性數(shù)據(jù)保持電路100將存儲(chǔ)的互補(bǔ)自旋狀態(tài)轉(zhuǎn)換為用于傳輸?shù)捷敵鲦i存器(例如，第二易失性數(shù)據(jù)鎖存器)14的互補(bǔ)電荷狀態(tài)。

狀態(tài)指示器16可以將分別指示空閑模式和喚醒模式的啟動(dòng)的睡眠信號(hào)和喚醒信號(hào)提供至數(shù)據(jù)保持電路100，并且分別啟動(dòng)互補(bǔ)狀態(tài)的存儲(chǔ)和恢復(fù)。

輸入鎖存器12和輸出鎖存器14可以表示在微型處理器(例如，cpu)的連續(xù)部分等中的基于電子電荷的易失性存儲(chǔ)器，諸如觸發(fā)器、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sram)等，并且例如存儲(chǔ)在微型處理器內(nèi)操作的結(jié)果和/或執(zhí)行時(shí)鐘同步等。在一些示例中，數(shù)據(jù)保持電路100的輸出位線(xiàn)可以結(jié)合到輸入鎖存器12，而不是輸出鎖存器14，即，非易失性數(shù)據(jù)保持電路100可以在通電時(shí)(例如，在上電或喚醒模式的啟動(dòng)時(shí))將互補(bǔ)狀態(tài)重新存儲(chǔ)回輸入鎖存器12。在其它實(shí)施例中，輸出鎖存器14可以表示繼輸入鎖存器12之后的狀態(tài)。

在一些示例中，非易失性數(shù)據(jù)保持電路100可以電結(jié)合至輸入鎖存器12和輸出鎖存器14并且靠近(例如，相鄰于)輸入鎖存器12和輸出鎖存器14。這種密切的臨近減小傳統(tǒng)的功率門(mén)控延遲(powergatingdelay)或者減小用于使數(shù)據(jù)不得不一直傳輸至邏輯芯片之外的非易失性存儲(chǔ)器的連續(xù)或用于使數(shù)據(jù)局部地傳輸至低泄露鎖存器的連續(xù)的功率。

雖然圖1的數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10允許非易失性數(shù)據(jù)的單一狀態(tài)的零泄露保持，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，可以容易地?cái)U(kuò)展數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10，以存儲(chǔ)任意數(shù)量的非易失性位。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的非易失性高噪聲容限保持鎖存器電路100的示意圖。

根據(jù)一些實(shí)施例，非易失性數(shù)據(jù)保持電路100包括在巨自旋霍爾金屬120的相對(duì)的兩側(cè)(例如，在正反z方向上)并且與巨自旋霍爾金屬120相鄰的第一自旋轉(zhuǎn)移力矩(sst)堆疊件110a和第二自旋轉(zhuǎn)移力矩(stt)堆疊件110b，巨自旋霍爾金屬120是金屬，諸如β鉭、鉑和/或銅鉍(cubi)等。stt裝置的兩個(gè)堆疊件110a和110b與巨自旋霍爾金屬120一起將從此被稱(chēng)作耦合的巨自旋霍爾鎖存器(cgshl)130。由于巨自旋霍爾效應(yīng)，通過(guò)巨自旋霍爾金屬120的一段電荷電流(chargecurrent)引起在第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b中以互補(bǔ)的非易失性自旋狀態(tài)的形式兼任(例如，同時(shí))存儲(chǔ)互補(bǔ)二進(jìn)制“0”/“1”或“1”/“0”狀態(tài)。

在一些實(shí)施例中，非易失性數(shù)據(jù)保持電路100還包括第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202(例如，金屬氧化物半導(dǎo)體(mos)晶體管)，以及使非易失性數(shù)據(jù)保持電路100的數(shù)據(jù)讀取和寫(xiě)入操作使能的讀取開(kāi)關(guān)204(例如，mos晶體管)。第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202結(jié)合到巨自旋霍爾金屬120的相對(duì)的兩端，并且被構(gòu)造成響應(yīng)于從狀態(tài)指示器16在線(xiàn)210上接收到的睡眠信號(hào)sleep使互補(bǔ)二進(jìn)制狀態(tài)寫(xiě)入到cgshl130。讀取開(kāi)關(guān)204結(jié)合到巨自旋霍爾金屬120的一端。讀取開(kāi)關(guān)204被構(gòu)造為響應(yīng)于從狀態(tài)指示器16在線(xiàn)212上接收到的喚醒信號(hào)wake來(lái)使存儲(chǔ)的互補(bǔ)狀態(tài)的讀取使能。雖然圖2僅示出了結(jié)合到巨自旋霍爾金屬120的一端的單個(gè)讀取開(kāi)關(guān)204，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限制于此，并且非易失性數(shù)據(jù)保持電路100可以包括結(jié)合到巨自旋霍爾金屬120的相對(duì)的兩端的兩個(gè)讀取開(kāi)關(guān)，所述相對(duì)的兩端結(jié)合到第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202。讀取操作也涉及將第一位線(xiàn)218和第二位線(xiàn)220(位線(xiàn)bl和位線(xiàn)節(jié)(bitlinebar)blb)預(yù)充電至電壓(例如，供電電壓的一半(vdd/2))。供電電壓vdd可以為大約0.6v至大約4v。

第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b中的每個(gè)包括與巨自旋霍爾金屬120相鄰的自由層112a/112b、固定層114a/114b以及分隔自由層112a/112b和固定層114a/114b的諸如結(jié)晶氧化鎂(mgo)和/或非晶氧化鋁等的非磁性隧穿勢(shì)壘層116a/116b。

自由層112a/112b和固定層114a/114b是磁性的。根據(jù)一些實(shí)施例，固定層114a和114b的磁矩(例如，固定的磁矩)是共線(xiàn)的并且在特定方向(例如，圖2中示出的xy平面方向中的y方向)上被釘扎，所述方向與第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b的高度方向以及電荷電流穿過(guò)巨自旋霍爾金屬120的方向正交或基本正交。磁矩可以通過(guò)與反鐵磁性(afm)層相互作用的交換偏置而固定。圖2示出了作為具有單層的固定層114a/114b；然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限制于此，固定層114a/114b可以包括多個(gè)層。例如，固定層114a/114b可以為合成的反鐵磁性(saf)層，所述合成的反鐵磁性(saf)層包括通過(guò)薄導(dǎo)電層反鐵磁性地結(jié)合并且與薄導(dǎo)電層交錯(cuò)的磁性層，諸如釕(ru)等。

當(dāng)電荷電流流過(guò)巨自旋霍爾金屬120(例如，沿著x方向)時(shí)，在正交方向(例如，+/-z方向)上產(chǎn)生自旋電流的流動(dòng)，這提供了使磁矩在橫穿電荷電流流動(dòng)的方向的方向(例如，在+/-y方向)上翻轉(zhuǎn)的力矩。所得自旋電流然后可以因?yàn)榫拮孕魻栃?yīng)而切換相鄰的第一自由層112a和第二自由層112b的磁性取向。第一自由層112a和第二自由層112b可以包括鐵(fe)、鈷鐵合金(例如，cofe)和/或鈷鐵硼合金(例如，cofeb)等。由于第一自由層112a和第二自由層112b在巨自旋霍爾金屬120的相對(duì)兩側(cè)，所以第一自由層112a的磁性取向可以與第二自由層112b的磁性取向相反(例如，一個(gè)在-y方向上，而另一個(gè)在+y方向上)。根據(jù)一些實(shí)施例，固定層114a/114b的磁性取向是固定的并且免于并不受(或基本不受)由于電荷電流流過(guò)巨自旋霍爾金屬120導(dǎo)致的漏磁場(chǎng)(strayfield)的影響。非磁性隧穿阻擋層116a/116b用于將自由層112a/112b的磁矩(例如，自由磁矩)與固定層114a/114b的固定磁矩磁性地分離，并且用于保持在自由磁矩和固定磁矩的方向性上的任何存在的差異(即，防止固定層114a/114b的固定磁矩影響并改變自由層112a/112b的自由磁矩的方向性)。在外部磁場(chǎng)存在并且固定層114a和114b的磁矩在+z或-z方向上定向的其它實(shí)施例中，流過(guò)巨自旋霍爾金屬120的電荷電流可以使自由層112a和112b的磁矩分別在+/-z和-/+z方向上翻轉(zhuǎn)。

圖3a和圖4a是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在cgshl130中分別存儲(chǔ)互補(bǔ)1/0狀態(tài)和0/1狀態(tài)的過(guò)程的概念圖。圖3b和圖4b是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括在自由層112a和112b中的自旋電流根據(jù)自由層的高度的模擬傳播的概念圖。圖3b和圖4b分別與圖3a和圖4a中示出的寫(xiě)入操作對(duì)應(yīng)。圖3c和圖4c是示出根據(jù)本發(fā)明的一些可選擇實(shí)施例的分別存儲(chǔ)互補(bǔ)1/0狀態(tài)和0/1狀態(tài)的過(guò)程的概念圖。

參照?qǐng)D3a，當(dāng)電荷電流+jc沿著其縱向方向(例如，+x方向)流過(guò)巨自旋霍爾金屬120時(shí)，巨自旋霍爾效應(yīng)在第一自由層112a中(例如，沿+z方向)產(chǎn)生自旋電流+js，所述自旋電流將第一自由層112a的磁性取向感應(yīng)為與第一固定層114a的方向平行或基本平行，并且與第一固定層114a的方向在相同或基本相同的方向上(例如，+y方向)。由于第一自由層112a和第二自由層112b位于巨自旋霍爾金屬120的相對(duì)兩側(cè)上，所以同一電荷電流jc在第二自由層112b中(例如，沿-z方向)產(chǎn)生自旋電流-js，所述自旋電流-js將第二自由層112b的磁性取向感應(yīng)為與第一自由層112a的磁性取向平行，并且在與第一自由層112a的磁性取向相反的方向上。當(dāng)?shù)谝还潭▽?14a和第二固定層114b具有在相同或基本相同方向(例如，+y方向)上的磁性取向時(shí)，電荷電流+jc使第二自由層112b的磁性取向和第二固定層114b的磁性取向反平行。這里，固定層114a/114b具有強(qiáng)磁偏振，并且用作用于磁性極化(或磁矩)的參考點(diǎn)。

在圖3b中還示出了在第一自由層112a和第二自由層112b中感應(yīng)出的自旋電流的反平行特性，在圖3b中，線(xiàn)300表示巨自旋霍爾金屬120的位置，曲線(xiàn)302a和302b分別表示在第一自由層112a和第二自由層112b中的自旋電流的大小。如可以看見(jiàn)的，自旋電流在處于較高的高度處而減弱至較低的值之前，自旋電流的大小沿著自由層112a和112b的高度(在z方向上)在某一點(diǎn)處達(dá)到峰值。

因此，如圖3a中所示，第一stt堆疊件110a呈現(xiàn)出平行構(gòu)造，而第二stt堆疊件110b呈現(xiàn)出反平行構(gòu)造。根據(jù)一些示例，第一堆疊件110a的平行構(gòu)造可以表示二進(jìn)制“1”狀態(tài)的存儲(chǔ)。第二堆疊件110b的反平行構(gòu)造可以表示二進(jìn)制“0”狀態(tài)的存儲(chǔ)。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限制于此，平行和反平行磁性取向可以分別表示二進(jìn)制“0”狀態(tài)和二進(jìn)制“1”狀態(tài)。因此，流過(guò)巨自旋霍爾金屬120的電荷電流+jc可以引起cgshl130分別在第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b中兼任地(例如，同時(shí)地)存儲(chǔ)互補(bǔ)狀態(tài)“1”和“0”。

如圖3c中所示，在外部磁場(chǎng)存在并且固定層114a和114b的磁矩在+z或-z方向上取向的其它實(shí)施例中，沿+x方向流過(guò)巨自旋霍爾金屬120的電荷電流可以使自由層112a和112b的磁矩分別在+z和-z方向上翻轉(zhuǎn)。

參照?qǐng)D4a，當(dāng)電荷電流-jc沿著與圖3a的方向相反的方向(例如，-x方向)流過(guò)巨自旋霍爾金屬120時(shí)，巨自旋霍爾效應(yīng)在第一自由層112a中產(chǎn)生自旋電流-js(例如，沿著-z方向)，所述自旋電流-js將第一自由層112a的磁性取向感應(yīng)為與第一固定層114a的磁性取向基本平行，并且與第一固定層114a的磁性取向在相反的方向上(例如，-y方向)。同一電荷電流-jc在第二自由層112b中也產(chǎn)生自旋電流+js(例如，沿+z方向)，所述自旋電流+js將第二自由層112b的磁性取向感應(yīng)為與第二固定層114b的磁性取向平行或基本平行，并且在與第二固定層114b的磁性取向相同或基本相同的方向上(例如，+y方向)。

在圖4b中進(jìn)一步示出了當(dāng)經(jīng)過(guò)巨自旋霍爾金屬120的電荷電流的方向反向時(shí)自由層112a和112b中的自旋電流的方向的反向。與圖3b相似，在圖4b中，線(xiàn)400表示巨自旋霍爾金屬120的位置，曲線(xiàn)402a和402b分別表示在第一自由層112a和第二自由層112b中的自旋電流的大小。

如圖4c中所示，在外部磁場(chǎng)存在并且固定層114a和114b的磁矩在+z方向上取向的其它實(shí)施例中，沿-x方向流過(guò)巨自旋霍爾金屬120的電荷電流可以使自由層112a和112b的磁矩分別在-z方向和+z方向上翻轉(zhuǎn)。

根據(jù)一些實(shí)施例，第一stt堆疊件110a的反平行構(gòu)造對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制“0”狀態(tài)的存儲(chǔ)，第二stt堆疊件110b的平行構(gòu)造對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制“1”狀態(tài)的存儲(chǔ)(平行構(gòu)造和反平行構(gòu)造的保持也可以稱(chēng)作互補(bǔ)的非易失性自旋狀態(tài)的保持)。因此，流過(guò)巨自旋霍爾金屬120的電荷電流-jc可以引起cgshl130分別在第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b中兼任地(例如，同時(shí)地)存儲(chǔ)互補(bǔ)狀態(tài)“0”和“1”。

根據(jù)一些實(shí)施例，即使經(jīng)過(guò)巨自旋霍爾金屬120的電荷電流jc中止，第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b也保持它們的平行構(gòu)造和反平行構(gòu)造。這樣，即使提供到非易失性數(shù)據(jù)保持電路100的功率不存在，cgshl130也保持其互補(bǔ)的非易失性自旋狀態(tài)。

再次參照?qǐng)D1和圖2，當(dāng)數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10斷電(例如，掉電或處于睡眠/休眠模式)時(shí)，狀態(tài)指示器16將睡眠信號(hào)sleep發(fā)送至線(xiàn)210，睡眠信號(hào)sleep反過(guò)來(lái)激活(例如，導(dǎo)通)第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202，第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202通過(guò)互補(bǔ)狀態(tài)載線(xiàn)214和216結(jié)合到輸入鎖存器12的輸出節(jié)點(diǎn)。這使cgshl130的寫(xiě)入操作啟動(dòng)。在一些示例中，狀態(tài)指示器16也可以通過(guò)禁用喚醒信號(hào)wake或不將喚醒信號(hào)wake發(fā)送至線(xiàn)212來(lái)使讀取開(kāi)關(guān)204無(wú)效，并且第一狀態(tài)線(xiàn)218和第二狀態(tài)線(xiàn)220可以接收相同的低電壓(例如，地電壓或大約0v)。在一些示例中，第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200、第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202和讀取開(kāi)關(guān)204可以是nmos晶體管；然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，一旦控制信號(hào)反相，開(kāi)關(guān)200、202和204也可以為pmos晶體管(等)。

在一些示例中，互補(bǔ)狀態(tài)載線(xiàn)214和216分別攜帶二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)q和qb。在寫(xiě)入操作期間，如上面所描述的，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)q和qb表示二進(jìn)制狀態(tài)“1”和“0”時(shí)，電荷電流+jc可以流過(guò)使第一和第二stt堆疊件分別存儲(chǔ)表示二進(jìn)制狀態(tài)“1”和“0”的自旋比特的巨自旋霍爾金屬120。相似地，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)q和qb表示二進(jìn)制比特“0”和“1”時(shí)，電荷電流-jc可以流過(guò)使第一和第二stt堆疊件分別存儲(chǔ)表示二進(jìn)制狀態(tài)“0”和“1”的自旋狀態(tài)的巨自旋霍爾金屬120。這樣，cgshl130能夠存儲(chǔ)互補(bǔ)自旋狀態(tài)，互補(bǔ)自旋狀態(tài)與在斷電期間存儲(chǔ)在輸入鎖存器12中的互補(bǔ)狀態(tài)類(lèi)似并且映射在斷電期間存儲(chǔ)在輸入鎖存器12中的互補(bǔ)狀態(tài)。因?yàn)椴恍枰硨?duì)背的鎖存器連接來(lái)存儲(chǔ)“0”/“1”或“1”/“0”的互補(bǔ)狀態(tài)對(duì)，所以非易失性數(shù)據(jù)保持電路100的設(shè)計(jì)導(dǎo)致總體區(qū)域使用的減少。

根據(jù)一些實(shí)施例，一旦互補(bǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至非易失性數(shù)據(jù)保持電路100，則狀態(tài)指示器16使第一寫(xiě)入晶體管200、第二寫(xiě)入晶體管202和讀取晶體管204無(wú)效，這允許零(或基本零)泄露且準(zhǔn)確的非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10。

當(dāng)數(shù)據(jù)保持電路10重新通電或進(jìn)入喚醒模式時(shí)，狀態(tài)指示器16將喚醒信號(hào)wake發(fā)送至線(xiàn)212，喚醒信號(hào)wake反過(guò)來(lái)激活(例如，導(dǎo)通)讀取開(kāi)關(guān)204，讀取開(kāi)關(guān)204將巨自旋霍爾金屬120結(jié)合至低電壓(例如，地電壓或大約0v)。這使cgshl130的讀取操作啟動(dòng)。在一些示例中，狀態(tài)指示器16也可以通過(guò)禁用睡眠信號(hào)sleep或不將睡眠信號(hào)sleep發(fā)送至線(xiàn)210來(lái)使第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202無(wú)效。

在讀取操作期間，第一位線(xiàn)218和第二位線(xiàn)220可以接收可以基本低于供電電壓vdd(例如，比供電電壓vdd低大約200mv或大約1v)的相同或基本相同的電壓。由于讀取開(kāi)關(guān)204可以將巨自旋霍爾金屬120結(jié)合至低電壓(例如，地電壓或大約0v)，所以電壓差將穿過(guò)兩個(gè)stt堆疊件110a和110b而發(fā)展，這可以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b中的至少一個(gè)的電流。當(dāng)stt堆疊件110a/110b具有平行構(gòu)造時(shí)(例如，當(dāng)存儲(chǔ)了二進(jìn)制“1”狀態(tài)時(shí))，堆疊件是導(dǎo)電的并且產(chǎn)生的電流大，因此將位線(xiàn)218/220處的電壓拉為接近于(例如，0v的)低電壓。當(dāng)stt堆疊件110a/110b具有反平行構(gòu)造時(shí)(例如，如果存儲(chǔ)了二進(jìn)制“0”狀態(tài))，堆疊件用作絕緣體，并且結(jié)果顯著地低于平行構(gòu)造的結(jié)果(例如，可以幾乎為零或微不足道地低)。在一些示例中，平行構(gòu)造的較高的電流表示二進(jìn)制“1”狀態(tài)，而反平行結(jié)構(gòu)的較低的(例如，大體上更低，并且?guī)缀跷⒉蛔愕赖?電流表示二進(jìn)制“0”狀態(tài)。因此，通過(guò)第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b的磁阻(例如，隧道磁阻或tmr)的手段執(zhí)行讀取操作。輸出鎖存器14在喚醒時(shí)刻(例如，響應(yīng)于來(lái)自狀態(tài)指示器16的喚醒信號(hào))通過(guò)第一位線(xiàn)218和第二位線(xiàn)220讀取第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b的輸出。根據(jù)一些實(shí)施例，區(qū)別地執(zhí)行讀取操作，這導(dǎo)致較高的讀取噪聲容限。

因此，數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)10的寫(xiě)入操作和讀取操作使?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)換使能：將非易失性電荷使能為非易失性自旋并且將非易失性自旋使能為易失性電荷。

根據(jù)一些實(shí)施例，cgshl130可以?xún)?yōu)化為低動(dòng)態(tài)功率寫(xiě)入、非?？焖俸偷湾e(cuò)誤率讀取。由于cgshl130具有分開(kāi)的寫(xiě)入路徑和讀取路徑(例如，寫(xiě)入電流和讀取電流可以分別沿x方向和z方向流動(dòng))，所以在一些示例中，讀取速度可以比寫(xiě)入速度高。這可以實(shí)現(xiàn)是因?yàn)榫拮孕魻柦饘?20從第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b解耦，第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b被優(yōu)化為因stt堆疊件110a和110b的高磁阻而快速讀取。寫(xiě)入操作因在自旋霍爾金屬120中的高自旋霍爾角度而消耗低動(dòng)態(tài)能量，這導(dǎo)致從一倍的電荷電流到超過(guò)十倍的自旋電流。這里，巨自旋霍爾金屬120(例如，其材料和/或尺寸)決定了寫(xiě)入能量和效率。根據(jù)一些實(shí)施例，較高的自旋霍爾角度導(dǎo)致較低的動(dòng)態(tài)能量消耗。在一些示例中，每寫(xiě)入操作，動(dòng)態(tài)能量消耗可以為大約0.1fj至大約100fj。

低動(dòng)態(tài)能量寫(xiě)入、快速讀取、零泄露數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使得非易失性、高噪聲容限數(shù)據(jù)保持電路(例如，影子保持鎖存器)100非常適合用于微型處理器功率門(mén)控以及其它應(yīng)用。

在一些示例中，雙重stt堆疊件110a和110b形成在互聯(lián)金屬層中，例如，在金屬層m0和m2之間，并且連接到可以為nmos晶體管的第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)、第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)和讀取開(kāi)關(guān)。本發(fā)明的一些實(shí)施例在cmos前端工藝流至m0完成之后增加工藝步驟。該工藝可以包括對(duì)每個(gè)非易失性數(shù)據(jù)保持電路100制造3個(gè)nmos晶體管。位線(xiàn)220可以形成在金屬層m0處。在金屬層m0的一邊，為制造非易失性數(shù)據(jù)保持電路100指定的區(qū)域開(kāi)放，而其它區(qū)域被掩蓋。第二stt堆疊件110b可以如圖2中所示形成在-z方向上，在金屬層m0之上并且在金屬層m1之下。巨自旋霍爾金屬120可以形成在金屬層m1處。第一stt堆疊件110a可以與第二stt堆疊件110b相同，并且可以在金屬層m1與m2之間沿+z方向形成在巨自旋金屬層120上。位線(xiàn)218可以形成在金屬層m2。因此，可以在減小區(qū)域開(kāi)銷(xiāo)的后端制程(beol)中實(shí)施全部cgshl130及其相關(guān)金屬連接。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的當(dāng)斷電時(shí)保持易失性數(shù)據(jù)鎖存器12的互補(bǔ)的易失性電荷狀態(tài)的過(guò)程s500的流程圖。

在動(dòng)作s502中，非易失性、高噪聲容限數(shù)據(jù)保持電路100從狀態(tài)指示器16接收指示斷電模式的啟動(dòng)的睡眠信號(hào)sleep。

在動(dòng)作s504中，響應(yīng)于接收睡眠信號(hào)sleep，寫(xiě)入開(kāi)關(guān)(例如，第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202一起)將易失性數(shù)據(jù)鎖存器12的輸出節(jié)點(diǎn)結(jié)合至耦合的巨自旋霍爾鎖存器130的巨自旋霍爾金屬120的相對(duì)的兩端，以通過(guò)巨自旋霍爾金屬120從易失性數(shù)據(jù)鎖存器12接收電荷電流。讀取開(kāi)關(guān)204可以響應(yīng)于接收睡眠信號(hào)sleep將巨自旋霍爾金屬120從低電壓(例如，地或大約0v)解耦。

在動(dòng)作s506中，還響應(yīng)于接收睡眠信號(hào)sleep，耦合的巨自旋霍爾鎖存器130響應(yīng)于從易失性數(shù)據(jù)鎖存器接收電荷電流產(chǎn)生并存儲(chǔ)與易失性數(shù)據(jù)鎖存器12的互補(bǔ)的易失性電荷狀態(tài)對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的非易失性自旋狀態(tài)。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的當(dāng)通電時(shí)恢復(fù)易失性數(shù)據(jù)鎖存器12的互補(bǔ)的易失性電荷狀態(tài)的過(guò)程s600的流程圖。

在動(dòng)作s602中，非易失性、高噪聲容限數(shù)據(jù)保持電路100從狀態(tài)指示器16接收指示通電模式的啟動(dòng)的喚醒信號(hào)wake。

在動(dòng)作s604中，響應(yīng)于接收喚醒信號(hào)，讀取開(kāi)關(guān)204將耦合的巨自旋霍爾鎖存器130的巨自旋霍爾金屬120結(jié)合至低電壓(例如，地或大約0v)。

在動(dòng)作s606中，還響應(yīng)于接收喚醒信號(hào)，結(jié)合耦合的巨自旋霍爾鎖存器130的第一自旋轉(zhuǎn)移力矩(stt)堆疊件110a和第二自旋轉(zhuǎn)移力矩(stt)堆疊件110b的不與巨自旋霍爾金屬相鄰的端部(例如，與線(xiàn)218和220結(jié)合的端部)，以將差分電壓(例如，讀取電壓)施加至耦合的巨自旋霍爾鎖存器130。第一寫(xiě)入開(kāi)關(guān)200和第二寫(xiě)入開(kāi)關(guān)202可以將巨自旋霍爾金屬120從易失性數(shù)據(jù)鎖存器12的輸出節(jié)點(diǎn)解耦。

在動(dòng)作s608中，仍然還響應(yīng)于接收喚醒信號(hào)，耦合的巨自旋霍爾鎖存器130響應(yīng)于施加差分電壓(例如，讀取電壓)產(chǎn)生與存儲(chǔ)在第一stt堆疊件110a和第二stt堆疊件110b中的互補(bǔ)的非易失性自旋狀態(tài)對(duì)應(yīng)的差分電荷電流。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的第一stt堆疊件110a和巨自旋霍爾金屬120的剖視示意圖。為了易于說(shuō)明，圖7沒(méi)有示出第二stt堆疊件110b；然而，根據(jù)一些實(shí)施例，第二stt堆疊件110b與第一stt堆疊件110a相同或基本相同。

參照?qǐng)D7，在一些實(shí)施例中，第一stt堆疊件110a還包括在巨自旋霍爾金屬120(例如，由鉑(pt)制成)與自由層112a之間的過(guò)渡金屬層111a(例如，由鉿(hf)制成)以及在固定層114a之上的反鐵磁層117a(例如，由鉑錳合金(ptmn)制成)。根據(jù)一些實(shí)施例，自由層114a包括基準(zhǔn)層122a(例如，由cofeb制成)、通過(guò)非磁性導(dǎo)電層126a(例如，由鉭(ta)和/或釕(ru)等制成)反鐵磁地結(jié)合到基準(zhǔn)層122a并與非磁性導(dǎo)電層126a(例如，由鉭(ta)和釕(ru)等制成)交錯(cuò)的釘扎層124a(例如，由cofeb制成)。

根據(jù)一些示例，巨自旋霍爾金屬120的厚度(例如，沿z方向的高度)可以為大約1nm至大約10nm(例如，大約4nm)，過(guò)渡金屬層111a的厚度可以為大約1nm至大約4nm(例如，大約1nm)，自由層112a的厚度可以為大約1nm至大約5nm(例如，大約1nm)，非磁性隧穿勢(shì)壘層116a的厚度可以為大約1nm至大約2nm(例如，大約1nm)，基準(zhǔn)層122a和釘扎層124a中的每個(gè)的厚度可以為大約4nm至大約10nm(例如，大約4nm)，非磁性導(dǎo)電層126a的厚度可以為大約0.4nm至大約1nm(例如，大約0.4nm)。

將理解的是，雖然這里可以使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)用來(lái)將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)。因此，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱(chēng)作第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。

另外，也將理解的是，當(dāng)層被稱(chēng)作“在”兩層“之間”時(shí)，可以?xún)H該層在兩層之間，或者也可以存在一個(gè)或更多個(gè)中間層。

這里使用的術(shù)語(yǔ)是用來(lái)描述特定實(shí)施例的目的，并且不意圖成為本發(fā)明構(gòu)思的限制。如這里所使用的，除非上下文清楚地另有指明，否則單數(shù)形式“一個(gè)(種)”也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包括”及其變型和“包含”及其變型時(shí)，說(shuō)明存在陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任意和所有組合。當(dāng)諸如“……中的至少一個(gè)(種)(者)”的表述位于一列元件(元素)之后時(shí)，修飾整列元件(元素)，而不是修飾所述列的個(gè)別元件(元素)。此外，當(dāng)描述本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例時(shí)，“可以”的使用指“本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例”。另外，術(shù)語(yǔ)“示例性”意圖指示例或說(shuō)明。

將理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)作“在”另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”、“結(jié)合到”或“相鄰于”另一元件或?qū)訒r(shí)，該元件或?qū)涌梢灾苯釉谒隽硪辉驅(qū)由?、直接連接到、直接結(jié)合到或直接相鄰于所述另一元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谝粋€(gè)或更多個(gè)中間元件或中間層。當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)作“直接在”另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接到”、“直接結(jié)合到”或“直接相鄰于”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或?qū)印?/p>

如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“基本上”、“大約”和相似的術(shù)語(yǔ)用作近似術(shù)語(yǔ)而不用作程度術(shù)語(yǔ)，并且意圖說(shuō)明將被本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到的測(cè)量值或計(jì)算值中的固有變化。

如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“使用”及其變型可以分別看作與術(shù)語(yǔ)“利用”及其變型同義。

可以利用任何適合的硬件、固件(例如，專(zhuān)用集成電路)、軟件或者軟件、固件和硬件的適合的組合實(shí)施這里描述的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)和/或任何其它相關(guān)裝置或組件。例如，數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)的各種組件可以形成在一個(gè)集成電路(ic)芯片或單獨(dú)的ic芯片上。此外，數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)的各種組件可以在柔性印刷電路膜、載帶式封裝(tcp)、印刷電路板(pcb)上實(shí)施，或者形成在相同的基底上。此外，數(shù)據(jù)保持系統(tǒng)的各種組件可以為在一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算裝置中的在一個(gè)或更多個(gè)處理器上運(yùn)行的過(guò)程或線(xiàn)程，所述一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算裝置執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序指令并且與用于執(zhí)行這里描述的各種功能的其它系統(tǒng)組件交互。

在下面的示例中，x軸、y軸和z軸不受限于矩形坐標(biāo)系的三個(gè)軸，并且可以在更廣泛的意義上進(jìn)行解釋。例如，x軸、y軸和z軸可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同的方向。

雖然已經(jīng)具體參照本發(fā)明的說(shuō)明性的實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是這里描述的實(shí)施例不意圖為詳盡的或者不意圖將本發(fā)明的范圍限制為公開(kāi)的確切形式。本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不有意圖地脫離如權(quán)利要求及其等同物所闡述的本發(fā)明的原理、精神和范圍的情況下，可以實(shí)施在裝配和操作的描述的結(jié)構(gòu)和方法上的更改和改變。