[發明專利]用以減少相變存儲器的讀取錯誤的讀取偏置管理

有效

• 申請號: 201280061880.2
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103988263A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 費迪南多·貝代斯基
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G11C13/02
• 分類號: G11C13/02;G11C29/42;G11C7/10
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 孫寶成

技術領域

本文中所揭示的標的物涉及一種存儲器裝置，且更明確地說涉及相變存儲器的讀取性能。

背景技術

相變存儲器(PCM)可至少部分地基于一或多種特定相變材料(例如硫屬化合物合金及/或碲化鍺銻(GST)，僅舉幾個實例)的行為及性質操作。此類材料的結晶及非晶狀態可具有不同的電阻率，因此呈現可借以存儲信息的基礎。此類材料的非晶、高電阻狀態可表示所存儲第一二進制狀態，且此類材料的結晶、低電阻狀態可表示所存儲第二二進制狀態。當然，所存儲信息的此二進制表示僅為實例：PCM還可用于存儲(舉例來說)由不同程度的相變材料電阻率表示的多個存儲器狀態。

PCM單元可通過將偏置信號施加到所述存儲器單元而從非晶狀態轉變為結晶狀態。偏置信號的特性(例如(舉例來說)，峰值量值及/或脈沖寬度)可經選擇以允許到結晶狀態的轉變。讀取PCM單元的狀態可通過將偏置電流或電壓施加到所述PCM單元以檢測所述單元的電阻率來執行。

隨時間，PCM單元的各種參數可因改變PCM溫度、相變材料的重新結晶、漂移及/或循環(僅舉幾個實例)而漂移或改變。此些效應可導致PCM單元的讀取錯誤。

附圖說明

將參考以下各圖描述非限制性及非窮盡性實施例，其中除非另外規定，否則遍及各圖相似元件符號指代相似部件。

圖1是根據一實施例的偏置信號波形的特性的曲線圖。

圖2是根據一實施例的參考電流或電壓值的特性的曲線圖。

圖3是根據一實施例的用以讀取存儲器陣列的內容的讀取過程的流程圖。

圖4是根據另一實施例的用以讀取存儲器陣列的內容的讀取過程的流程圖。

圖5是圖解說明計算系統的示范性實施例的示意圖。

具體實施方式

遍及本說明書對“一個實施例”或“一實施例”的提及意指結合所述實施例所描述的特定特征、結構或特性包含于所主張標的物的至少一個實施例中。因此，遍及本說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”或“一實施例”未必全部指代同一實施例。此外，可將所述特定特征、結構或特性組合于一或多個實施例中。

本文中所描述的實施例包含涉及管理相變存儲器(PCM)裝置的讀取偏置條件的過程及/或電子架構。如下文所詳細解釋，此些讀取偏置條件可包括施加到PCM單元以確定PCM單元的狀態的電壓或電流。管理PCM單元的讀取偏置條件可用于避免可能原本因(舉例來說)可隨時間發生的PCM單元的狀態分布的移位而引起的讀取錯誤及/或減少此些讀取錯誤的數目，如下文所描述。舉例來說，存儲器單元的狀態分布可對應于一或多個閾值電壓，所述一或多個閾值電壓對應于由存儲器單元存儲的若干狀態或邏輯電平。換句話說，此些狀態或邏輯電平可對應于由一或多個閾值電壓分離的電壓范圍。舉例來說，第一邏輯電平可對應于第一電壓范圍，且第二邏輯電平可對應于第二電壓范圍。此些邏輯電平可對應于1位數據，例如(舉例來說)，針對第一邏輯電平為“0”且針對第二邏輯電平為“1”。

為了描述若干種技術當中的一種方法，可至少部分地基于用于先前將PCM單元編程的同一或相同多個參考單元電流而讀取且確定存儲于PCM單元中的此些邏輯電平?？赏ㄟ^跨越PCM單元施加讀取電壓(例如，讀取偏置條件，如下文所描述)而產生讀取過程期間的單元電流，使得所述讀取過程期間的所述單元電流可至少部分地取決于所述PCM單元的電阻。因此，可通過將讀取過程期間的此單元電流與在較早將PCM單元的狀態或邏輯值(例如，電阻電平)編程時施加的參考單元電流進行比較而確定所述狀態或邏輯值。然而，隨時間，跨越PCM單元施加的特定電壓的單元電流可由于(舉例來說)PCM單元的物理性質的改變(例如，電阻及/或溫度改變)而漂移或改變。舉例來說，此些改變可由各種物理現象的改變(例如PCM材料的電阻率漂移、溫度改變、保留等等)導致。此些改變可在讀取存儲器單元之前的時間跨度期間發生。在一個實施方案中，讀取錯誤可為此改變的表現。舉例來說，讀取錯誤可在存儲器單元的改變的物理性質繼續以使存儲器單元的閾值電壓上移或下移時越來越多地發生。因此，在一實施例中，讀取在特定編程電流或電壓下編程的存儲器單元的方法可包含修改一或多個讀取偏置條件以補償存儲器單元的物理性質的此些改變。