[發明專利]具有公共源極線屏蔽電路的存儲器設備

有效

• 申請號: 201410444511.2
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104425023B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 北川真;J·賈瓦尼法德
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李曉芳

對相關申請的交叉引用

本申請權利要求2013年9月6日提交的美國臨時專利申請No.61/874,417的利益，其全部被合并于此。

技術領域

本公開的某些實施例涉及存儲器設備。更具體地，本公開的實施例涉及具有公共源極線屏蔽電路的存儲器設備。

背景技術

對各種消費電子和計算設備中的高性能數據存儲和訪問的逐漸增長的需要已經驅動非易失性存儲器(NVM)技術的發展。電阻式隨機存取存儲器(ReRAM)是使用的可替換NVM中的一個，由于它的低操作電壓、高速度和可分極性。NVM被用在計算機、移動計算設備、存儲卡、等等中。對于關于諸如ReRAM之類的NVM的更多信息，請參見共同轉讓的美國專利No.6,867,996，其全部通過引用合并于此。

RAM模塊由多個存儲器瓦塊組成。每個存儲器瓦塊還包括存儲器單元的陣列。存儲器單元每個都表示存儲器中的“位”。最低限度地，每個存儲器單元包括耦接到電阻性材料(1T1R)、還耦接到公共源極線電壓(CSL)的晶體管。晶體管還耦接到位線和字線。

RAM模塊中的存儲器瓦塊的大小和每個存儲器瓦塊中的單元的數目由位線、CSL和字線的阻抗限制。在存儲器單元中基于跨存儲器單元的方向偏置修改位。例如，“置位”操作(置位脈沖)在存儲器單元的電阻性材料中將高電阻置位到低電阻。“重置”操作(重置脈沖)逆轉方向偏置的極性，在存儲器單元的電阻性材料中將低阻抗置位到高阻抗。通常，置位脈沖被跨存儲器單元同時跨若干瓦塊施加以獲得高吞吐量。

但是，如果一些單元已經處于LRS狀態，則施加置位脈沖將導致對于僅僅需要一部分存儲器瓦塊的操作耗費過大的功率。

因此，在本領域中存在對具有公共源極線的存儲器設備的需要。

發明內容

如同在權利要求書中更完全闡述的，提供具有公共源極線屏蔽的存儲器設備。

根據一個實施例，一種存儲器設備包括多個存儲器瓦塊，每個瓦塊包括局部公共源極線(CSL)板、多個位線和多個字線，每個耦接到多個存儲器單元；和屏蔽電路，耦接到每個存儲器瓦塊，以用于基于全局公共源極線控制是否升高局部CSL板和多個位線。

本公開的這些和其它特征和優點可以從對本公開的以下詳細描述以及附圖的審閱中理解，在附圖中，類似的引用數字始終指代類似的部分。

附圖說明

圖1是根據參考技術的存儲器模塊中的存儲器瓦塊的描述；

圖2是描述根據本發明的示范性實施例的存儲器瓦塊和關聯電路的電路圖。

圖3是描述根據本發明的示范性實施例的屏蔽電路的電路圖。

圖4是描述根據本發明的示范性實施例的公共源極線驅動器的電路圖。

圖5是描述根據本發明的示范性實施例的位線驅動器的電路圖。

圖6是描述根據本發明的示范性實施例的用于置位操作的脈沖的電路圖。

具體實施方式

為了理解本發明的模塊結構，將描述背景技術的RAM模塊以用于比較目的。圖1是根據背景技術的存儲器設備100的描述。存儲器設備100包括多個存儲器瓦塊101₁到101_n(其中n是整數)。例如，存儲器瓦塊101₂包括m個存儲器單元(其中m是整數)的陣列，其中的一個是存儲器單元102。存儲器單元102是存儲器瓦塊101上的存儲器單元陣列的存儲器單元中的一個的示范性描述。存儲器單元102包括耦接到可變電阻材料(R)106的開關104。

開關104的柵極被耦接到字線(WL)112。開關104的源被耦接到位線(BL)110。R 106還被耦接到公共源極線(CSL板)108。CSL 108為存儲器瓦塊101內的所有存儲器單元所共用，即，在每個單元中的所有可變電阻材料被耦接到CSL 108。根據某些實施例，R106包括采用基于銅碲(CuTe)的導電材料和氧化釓(GdOx)薄絕緣體的雙層導電橋元件。

R 106可以占據高電阻狀態(HRS)或低電阻狀態(LRS)，對應于存儲器單元102是否被認為“導通”或“關斷”。R 106包括頂電極和底電極并且允許雙極切換，其中當頂電極被正偏置時HRS變為LRS并且當底電極被正偏置時將LRS狀態變為HRS狀態。例如，頂電極形成覆蓋存儲器單元102的一半的板。將R 106的電阻從HRS變為LRS被定義為“置位”操作。將R 106的電阻從LRS變為HRS被定義為存儲器單元102上的“復位”操作。