**对比文件名称**：2004-06-29_发明授权_US06757189B2 Magnetic random access memory with memory cells of different resistances connected in series and parallel
**目标专利名称**：157使用串联磁性隧道结的多位自旋转移矩磁阻随机存取存储器STT-MRAMCN107430883B
**本次调用模型名称**：DeepSeek最新版本模型
## 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：包括：具有第一读取余裕的第一磁性隧道结(MTJ)元件<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件第3段：“FIG. 3 is a schematic diagram showing a high density MRAM comprising a two-bit memory cell of a series MTJ structure in accordance with the present invention. Wherein the first MTJ cell R1 and the second MTJ cell R2 have characteristic curves with different resistances...”<br>对比文件第5段：“FIG. 4 is a schematic diagram showing a R-H loop in two MTJ cells of the high density MRAM in accordance with the present invention. At zero magnetic field, taking the first MTJ cell R1 for example, there are two states for the resistance value, that is, R1 max and R1 min, indicating that the MTJ cell has non-volatile memory effect.” | **论述**：对比文件公开了包含第一MTJ元件（R1）的技术方案。然而，目标专利中的“读取余裕(ΔR)”特指MTJ元件在平行态与反平行态之间的电阻差值，该参数直接影响读操作的信噪比和可靠性（参见目标专利说明书[0030]段）。对比文件虽然提及了MTJ元件具有不同的电阻特性（R1 max和R1 min），但通篇未提及“读取余裕(reading margin/ΔR)”这一概念及其在读取操作中的作用。因此，对比文件仅公开了存在“第一MTJ元件”这一物理结构，但并未公开该元件具有“第一读取余裕”这一特定技术特征。 |
| **技术特征B**：具有第二读取余裕的第二MTJ元件，所述第一读取余裕大于所述第二读取余裕的两倍<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件第3段：“...the first MTJ cell R1 and the second MTJ cell R2 have characteristic curves with different resistances...”<br>对比文件第5段：“...two MTJ cells with different resistance characteristics (i.e., R1 and R2) are connected either in series or in parallel.”<br>对比文件第7段：“By designing a plurality of different sizes of series MTJ cells, a plurality of different resistances between the MTJ cells are achieved.” (对应图8描述) | **论述**：对比文件明确公开了两个具有不同电阻特性的MTJ元件（R1和R2），并且为了实现多位存储，其尺寸可以不同（图8及相应描述）。但是，目标专利技术特征B的核心在于两个MTJ元件的“读取余裕”之间存在特定的数量关系：“第一读取余裕大于第二读取余裕的两倍”。如说明书[0030]段所述，该关系是通过使第二MTJ元件尺寸大于第一MTJ元件尺寸的两倍来实现的，旨在使两个元件具有适应不同存储器用途（如高速缓存与长期存储）的差异化操作参数。对比文件仅笼统地提到元件尺寸和电阻不同，以实现多个可区分的等效电阻状态（如[0005]段所述四个状态），但从未提及“读取余裕”这一性能参数，更未教导或暗示两个元件的读取余裕需要满足“大于两倍”的特定比例关系以实现不同的存储器应用。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征C**：以及耦合在所述第一MTJ元件与所述第二MTJ元件之间的存取晶体管<br>**判断结果**：《直接公开》 | 对比文件第3段：“Wherein the first MTJ cell R1 and the second MTJ cell R2 have characteristic curves with different resistances and are connected with each other through a transistor 30.” (对应图3描述) | **论述**：对比文件图3及其详细描述（第3段）清晰地示出并描述了第一MTJ元件（R1）和第二MTJ元件（R2）通过一个晶体管（30）相互连接。该晶体管在电路中位于两个MTJ元件之间，其作用同样是作为选择开关来控制读操作（“The transistor 30 is used for controlling readout signal”）。这与目标专利中存取晶体管106串联耦合在第一MTJ元件102与第二MTJ元件104之间的结构（参见说明书[0032]段）完全相同。因此，本领域技术人员能够毫无疑义地从对比文件得出该技术特征。 |
| **技术特征D**：，其中所述存取晶体管的栅极耦合至字线，<br>**判断结果**：《直接公开》 | 对比文件第3段：“The transistor 30 is used for controlling readout signal through a read word line WL1 at the gate terminal.” (对应图3描述) | **论述**：对比文件明确记载了晶体管30的栅极（gate terminal）连接至读字线WL1（read word line），用于控制读信号。这与目标专利中存取晶体管106的栅极耦合至字线108（参见说明书[0032]段）的技术特征完全一致。因此，该特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征E**：其中所述第一MTJ元件、所述第二MTJ元件和所述存取晶体管形成多位自旋转移矩磁阻随机存取存储器(STT-MRAM)存储器单元<br>**判断结果**：《隐含公开》 | 对比文件标题：“Magnetic random access memory with memory cells of different resistances connected in series and parallel”<br>对比文件第3段：“The two-bit memory cells are magnetic materials of the high density MRAM... The above-mentioned transistor 30 is the switch and controlling element of the two-bit memory cells for reading data.”<br>对比文件第5段：“When the two MTJ cells are connected in series, the overall equivalent resistance would be (R1 max+R2 max), (R1 min+R2 max), (R1 max+R2 min) or (R1 min+R2 min). That is, there are four states for the overall equivalent resistance when the two MTJ cells are connected in series.” | **论述**：对比文件公开了由第一MTJ元件（R1）、第二MTJ元件（R2）和一个晶体管（30）串联构成一个存储单元（two-bit memory cell），该单元利用两个MTJ元件不同的电阻状态组合，可以表示四个不同的等效电阻状态，从而实现两位存储（即“多位”）。虽然对比文件使用的是广义的“MRAM”而非特指的“STT-MRAM”，但STT-MRAM是MRAM的一种具体实现类型。本领域技术人员知晓，在对比文件公开的串联MTJ结构基础上，采用自旋转移矩（STT）效应进行写入操作而非传统的磁场写入，即可形成STT-MRAM存储器单元。这是一种合理的、常规的技术演进和选择。因此，可以合理推断对比文件隐含公开了由两个MTJ元件和一个晶体管形成“多位MRAM存储器单元”的基本构思，该构思可直接应用于STT-MRAM。 |
| **技术特征F**：以及被配置成将所述STT-MRAM存储器单元的感测出的值与第二值进行比较的电路系统，所述第二值基于所述感测出的值与第一值的比较，<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件第10段：“The reading process is performed by comparing the sense current with a reference current generated by a reference generator 100.” (对应图10描述) | **论述**：对比文件公开了通过将感测电流与参考生成器100产生的参考电流进行比较来进行读操作（图10）。然而，目标专利的技术特征F描述了一个特定的双比较电路系统：该电路系统执行第二次比较，而用于第二次比较的“第二值”是基于第一次比较（感测值与第一值的比较）的结果来选择的。这是一种特定的、用于可靠读取具有较小读取余裕的MTJ元件（如第二MTJ元件）的读操作方法和电路（参见说明书[0044]-[0046]段）。对比文件仅公开了进行一次比较（与一个参考值比较）的读操作，完全没有提及或暗示需要基于第一次比较的结果来选择第二个参考值进行第二次比较的任何电路系统或方法。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征G**：其中所述第一值是与所述第二MTJ元件相关联的第一参考电平，<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件第10段：“...comparing the sense current with a reference current generated by a reference generator 100.” | **论述**：目标专利技术特征G限定了“第一值”是“与第二MTJ元件相关联的第一参考电平”。这是上述双比较读方法的一部分。对比文件虽然提到了使用参考电流（参考电平）进行比较，但并未将该参考电平具体区分为与特定MTJ元件（如第二MTJ元件）相关联，更没有将其定义为用于双比较中的“第一参考电平”。对比文件的读操作是针对整个串联单元的总电阻/电流，而不是针对单个MTJ元件（第二MTJ元件）设定特定的参考电平。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征H**：并且所述第二值是与所述第二MTJ元件相关联的第二参考电平，<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 无相应内容。 | **论述**：基于与技术特征G和F相同的理由，对比文件未提及任何“第二参考电平”，更未提及该第二参考电平与第二MTJ元件相关联。该特征是目标专利所述双比较方法的特定组成部分，完全未被对比文件公开。 |
| **技术特征I**：以及其中所述第一参考电平和所述第二参考电平是从平均参考电平值推导的<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 无相应内容。 | **论述**：对比文件仅提到使用参考生成器（reference generator 100）产生参考电流，但完全没有描述该参考电平值是如何产生或推导的。目标专利技术特征I限定了第一和第二参考电平是从“平均参考电平值”推导的，并且该平均值可以从初始化设备确定或由其它MTJ结构确定（参见说明书[0047]段）。这是一种具体的参考电平生成技术。对比文件对此没有任何公开或暗示。 |
| **技术特征J**：，所述平均参考电平值从初始化设备确定或者由其它MTJ结构确定。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 无相应内容。 | **论述**：这是对技术特征I中“平均参考电平值”来源的进一步限定。对比文件完全没有涉及参考电平的生成来源或方法，因此该特征未被公开。 |
| **技术特征K**：其特征在于，进一步包括，耦合至所述第一MTJ元件的位线以及耦合至所述第二MTJ元件的源线，其中所述电路系统被进一步配置成基于所述感测出的值与所述第二值的关系来确定所述第二MTJ元件的电阻状态。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件第3段：“One terminal of the first MTJ cell R1 is connected to the first bit line BL1 and one terminal of the second MTJ cell R2 is connected to the second bit line BL2.” (对应图3)<br>对比文件第10段：“A voltage current is provided from the first bit line BL1, and the second bit line BL2 is grounded.” (对应图10) | **论述**：对比文件公开了第一MTJ元件连接到位线BL1，第二MTJ元件连接到另一条线（BL2，在读取时接地）。然而，目标专利明确将连接第二MTJ元件的线称为“源线(SL)”（参见图1及说明书[0029]段），并限定了电路系统基于双比较结果来确定“第二MTJ元件的电阻状态”。对比文件的读操作（图10）是通过测量串联单元的总电流并与一个参考值比较，从而直接得出两位数据（即整个单元的状态），其电路系统并未被配置为单独地、基于双比较来确定“第二MTJ元件的电阻状态”。连接线的命名（源线 vs. 位线）差异可能不重要，但确定单个元件电阻状态的方法和电路配置的差异是实质性的。因此，该特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征L**：其特征在于，所述存取晶体管被配置成响应于字线信号而将所述第一MTJ元件耦合至所述第二MTJ元件。<br>**判断结果**：《直接公开》 | 对比文件第3段：“The transistor 30 is used for controlling readout signal through a read word line WL1 at the gate terminal.” | **论述**：对比文件明确记载了晶体管30通过读字线WL1（字线信号）来控制读信号。当字线WL1激活（施加信号）时，晶体管导通，从而将第一MTJ元件R1和第二MTJ元件R2在电路上耦合起来，形成读电流通路。这与目标专利中存取晶体管106响应于字线108的信号而选择性耦合两个MTJ元件（参见说明书[0032]段）的作用完全相同。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征M**：其特征在于，所述存取晶体管是n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件未明确指定晶体管的类型。 | **论述**：对比文件中的晶体管在附图中以通用符号表示，说明书中未明确其具体类型（NMOS或PMOS）。本领域技术人员无法从对比文件中毫无疑义地得出或必然推断出该晶体管是NMOS晶体管。因此，该特征未被直接公开。虽然NMOS晶体管是数字电路中的常见选择，但仅基于“晶体管”这一上位概念不能直接、毫无疑义地得出“NMOS晶体管”这一下位概念。在严格的新颖性/创造性判断中，这不构成公开。 |
| **技术特征N**：其特征在于，所述存取晶体管是p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件未明确指定晶体管的类型。 | **论述**：同理，对比文件未指定晶体管类型，无法得出或必然推断出是PMOS晶体管。该特征未被公开。 |
| **技术特征O**：其特征在于，所述第一MTJ元件具有第一数据保持时间，并且所述第二MTJ元件具有比所述第一数据保持时间长的第二数据保持时间。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件未提及“数据保持时间(data retention time)”这一参数。 | **论述**：目标专利技术特征O描述了由于尺寸差异（特征P）导致的两个MTJ元件在数据保持时间上的差异，这是其适应不同存储器应用（如高速缓存与长期存储）的关键特性之一（参见说明书[0036]-[0037]段）。对比文件通篇未提及“数据保持时间”或类似概念。其关注点在于通过不同电阻/尺寸的MTJ组合实现多位存储和高密度，并未涉及元件可靠性或数据保持能力方面的差异化设计。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征P**：其特征在于，所述第一MTJ元件具有第一大小，并且所述第二MTJ元件具有大于所述第一大小的两倍的第二大小。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件第7段：“By designing a plurality of different sizes of series MTJ cells, a plurality of different resistances between the MTJ cells are achieved.” (对应图8)<br>对比文件最后一段：“...the invention uses two MTJ cells with different area...” | **论述**：对比文件确实公开了两个MTJ元件可以具有不同尺寸/面积（different sizes/area），如图8所示。然而，目标专利技术特征P明确限定了两个尺寸之间特定的数量关系：“第二大小大于第一大小的两倍”。如说明书[0030]-[0031]段所解释的，这一特定比例关系是为了确保“第一读取余裕大于第二读取余裕的两倍”这一关键性能指标（特征B）。对比文件仅为了获得不同的电阻值而设置不同尺寸，但从未教导或暗示尺寸需要满足“大于两倍”的精确比例，也未将这一尺寸比例与任何特定的性能指标（如读取余裕）相关联。因此，对比文件公开了“尺寸不同”，但未公开“尺寸满足大于两倍关系”这一具体限定。 |
| **技术特征Q**：其特征在于，所述第二MTJ元件与由所述第一值指示的第一参考电平和由所述第二值指示的第二参考电平相关联，并且其中所述第一MTJ元件与一个参考电平相关联。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 无相应内容。 | **论述**：该特征是对前述双比较读方法中参考电平分配关系的进一步限定。对比文件未公开任何双比较方法，因此自然也未曾开将两个参考电平与第二MTJ元件关联、将一个参考电平与第一MTJ元件关联的具体配置。该特征完全依赖于目标专利特有的读操作架构，未被对比文件公开。 |
| **技术特征R**：其特征在于，进一步包括其中集成有所述第一MTJ元件、所述第二MTJ元件和所述存取晶体管的装置，所述装置选自移动电话、平板设备、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、以及计算机。<br>**判断结果**：未直接公开，也未隐含公开 | 对比文件未提及将所述MRAM集成到任何具体的电子装置中。 | **论述**：该特征限定了包含所述存储器单元的装置的具体应用场合（即下游产品）。对比文件仅描述了存储器单元和阵列本身，未提及其在任何具体终端产品中的应用。虽然存储器芯片最终会用于各种电子设备是公知常识，但将权利要求中未记载的具体应用场合（一长列具体的设备类型）作为技术特征进行对比时，对比文件没有公开任何相关内容。因此，该特征未被对比文件公开。 |
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