[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201711079745.1
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN108288479B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 李教允
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 郭放;許偉群

公開了一種半導體器件，包括：存儲單元陣列，其包括多個存儲單元；讀取電路，其適用于產生與沿第一方向流經多個存儲單元中的選中的存儲單元的讀取電流相對應的讀取數據；反向讀取控制電路，其適用于產生與讀取數據相對應的反向讀取控制信號；以及反向電流發生電路，其適用于響應于反向讀取控制信號來產生沿第二方向流經選中的存儲單元的反向電流。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年1月10日提交的韓國專利申請10-2017-0003450的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明的示例性實施例涉及半導體設計技術，且更具體而言涉及半導體器件。

背景技術

電子設備的最新進展諸如尺寸縮小、功耗降低、性能增強和多樣化，需要能夠在包括計算機和移動通信設備的各種電子設備中儲存數據的半導體存儲器。

重要的研究致力于能夠根據施加的電壓或電流儲存與存儲單元的不同電阻狀態相對應的數據的半導體存儲器，諸如阻變隨機存取存儲器(RRAM)、相變隨機存取存儲器(PRAM)、鐵電隨機存取存儲器(FRAM)、磁隨機存取存儲器(MRAM)以及電熔絲。

一般地，在半導體存儲器中，在執行讀取操作時可能會產生讀取干擾。讀取干擾是指在執行讀取操作時相應的存儲單元的數據值(或邏輯值)由于此存儲器件的結構特性和/或操作特性而無意地改變的現象。

為了防止讀取干擾，在半導體存儲器內引入了寫回技術。寫回技術能通過在讀取操作之后立即額外地對已執行讀取操作的存儲單元執行寫入操作，來防止讀取干擾。

然而，寫回技術通常需要比讀取操作更多的電流消耗和更多的操作時間，因為寫回技術利用實質的寫入電路執行寫入操作。寫回技術還可能會對存儲單元的壽命造成不良影響。

因此，需要一種取代電流寫回技術的改善技術。

發明內容

本發明的各個實施例涉及用于在執行讀取操作時防止讀取干擾的半導體器件。

此外，如果在讀取操作時要防止讀取干擾，則各個實施例涉及具有比寫回技術更強的性能的半導體器件。

在一個實施例中，一種半導體器件可以包括：存儲單元陣列，其包括多個存儲單元；讀取電路，其適用于產生與沿第一方向流經多個存儲單元中的選中的存儲單元的讀取電流相對應的讀取數據；反向讀取控制電路，其適用于產生與讀取數據相對應的反向讀取控制信號；以及反向電流發生電路，其適用于響應于反向讀取控制信號來產生沿第二方向流經選中的存儲單元的反向電流。

反向讀取控制電路可以適用于：基于具有第一數據值的讀取數據來激活反向讀取控制信號；以及基于具有第二數據值的讀取數據來去激活反向讀取控制信號。

第一數據值可以對應于在選中的存儲單元為低電阻狀態時流動的讀取電流，以及第二數據值可以對應于在選中的存儲單元為高電阻狀態時流動的讀取電流。

反向讀取控制電路可以包括：確定單元，其適用于基于讀取使能信號和讀取數據來確定選中的存儲單元的電阻狀態；以及控制單元，其適用于基于確定的電阻狀態來產生反向讀取控制信號。

反向電流發生電路可以適用于：響應于被激活的反向讀取控制信號來產生反向電流，以及響應于被去激活的反向讀取控制信號而不產生反向電流。

反向電流發生電路可以包括：反向電流源單元，其適用于響應于反向讀取控制信號來發起反向電流；以及反向電流吸收單元，其適用于響應于反向讀取控制信號來吸收反向電流。

反向電流發生電路還可以包括適用于限制反向電流的鉗位單元。

多個存儲單元中的每個存儲單元可以包括電阻狀態根據讀取電流的方向而改變的可變電阻元件。