使用相关电子开关的一次和多次编程制造技术

提供了一种装置，包括相关电子开关(CES)元件和编程电路。当CES元件已经被编程的次数小于阈值时，编程电路向CES元件提供编程信号以将CES元件编程为多个阻抗状态中的阻抗状态。

One-time and Multiple Programming Using Relevant Electronic Switches

A device is provided, including a related electronic switch (CES) element and a programming circuit. When the number of times the CES component has been programmed is less than the threshold value, the programming circuit provides the programming signal to the CES component to program the CES component into the impedance state in multiple impedance states.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用相关电子开关的一次和多次编程
本公开涉及用于使用相关电子开关(CES)元件的一次和多次编程的装置和方法。
技术介绍
只读存储器是一类在重新上电时不会丢失所存储的数据的非易失性存储器。一次可编程(OTP)存储器是可编程只读存储器的一种形式，其中，数据被永久存储并且不能被修改。换句话说，OTP存储器只能被编程为存储数据一次，并且所存储的数据不能被重写/覆盖。典型的OTP存储器单元以所有位读取“1”开始。使用电信号来烧毁熔丝(fuse)，该熔丝有效地允许设置OTP存储器单元的每个位。也就是说，使用电信号烧毁熔丝可以使得该位读取“0”。通过熔断熔丝来对存储器进行编程。另一类非易失性存储器是可重新编程只读存储器，其广泛用于例如安全应用、快速计算应用、军事应用等。存储在可重新编程存储器的存储器单元中的数据是可重新擦除和可重复使用的。可重新编程只读存储器的示例包括多次可编程(MTP)存储器或少数次数可编程(FTP)存储器。可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存EPROMS等是MTP存储器的示例。
技术实现思路
根据本技术的第一实施例，提供了一种装置。该装置包括相关电子开关(CES)元件。该装置还包括编程电路。该编程电路可以被配置为在CES元件已经被编程的次数小于阈值时，向CES元件提供编程信号以将CES元件编程为多个阻抗状态之一。根据本技术的第二实施例，提供了一种方法。该方法包括：确定相关电子开关(CES)元件的阈值编程数；获取指示CES元件已经被编程多少次的计数；确定该计数是否小于阈值；以及响应于确定该计数小于阈值，向CES元件提供编程信号以将CES元件编程为多个阻抗状态之一。根据本技术的第三实施例，提供了一种装置。该装置包括多个相关电子开关(CES)元件，其中，每个CES元件处于多个阻抗状态中的第一阻抗状态；以及多个连接焊盘，每个连接焊盘被耦合到多个CES元件中的至少一个CES元件，并且被配置为接收用于该至少一个CES元件的编程信号，以在该至少一个CES元件已经被编程的次数小于阈值时，将该至少一个CES元件编程为期望阻抗状态。在实施例中，该多个CES元件可以被布置成阵列。该装置可以被配置为集成芯片。每个CES元件处于多个阻抗状态中的第一阻抗状态。以下特征同等地适用于每个上述方面。优选地，阈值是大于或等于1的整数。在实施例中，当CES元件被编程的次数等于阈值减1时，编程电路通过物理地修改CES元件来将CES元件编程为阻抗状态。在实施例中，多个阻抗状态至少包括高阻抗状态和低阻抗状态。在实施例中，该装置可以包括计数器，该计数器被配置为存储CES元件已经被编程的次数的计数，其中，编程电路被配置为响应于CES元件正被编程而递增计数。计数器可以包括至少一个附加CES元件。在实施例中，该装置可以包括控制电路，该控制电路被配置为当CES元件已经被编程的次数等于阈值时，禁止编程电路对CES元件进行编程。在实施例中，该装置可以包括读取电路，用于读取CES元件的阻抗状态。读取电路可以包括钳位电路。在实施例中，该方法还可以包括：确定计数何时等于阈值减1；并且当确定计数等于阈值减1时，通过物理地修改CES元件来将CES元件编程为阻抗状态。在实施例中，该方法可以还包括响应于CES元件正被编程而递增计数。在实施例中，该方法还可以包括当确定计数等于阈值时，禁用CES元件的编程。在本技术的相关实施例中，提供了一种承载代码的非暂态数据载体，该代码当在处理器上被实现时，使得处理器执行本文所述的方法。如本领域技术人员将理解的，本技术可以被体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本技术可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或组合软件和硬件方面的实施例的形式。此外，本技术可以采用被体现在其上具有计算机可读程序代码的计算机可读介质中的计算机程序产品的形式。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以是例如但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、或者前述项的任何适当的组合。用于执行本技术的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括面向对象的编程语言和传统的过程编程语言。代码组件可以被体现为过程、方法等，并且可以包括子组件，其可以采用从本机指令集的直接机器指令到高级编译或解释语言结构的任何抽象级别的指令或指令序列的形式。附图说明在附图中通过示例的方式示意性地示出了这些技术，其中：图1示出了相关电子开关(CES)元件的电流密度相对于电压的曲线图；图2是CES设备的等效电路的示意图；图3示出了用于实现使用CES元件的一次和多次编程的示例性装置的示意图；图4示出了用于实现使用CES元件的一次和多次编程的另一示例性装置的示意图；图5示出了用于实现使用CES元件的一次和多次编程的示例方法；图6示出了用于实现使用CES元件的一次编程的示例方法；图7示出了用于实现使用CES元件的多次编程的示例方法。具体实施方式概括地说，本技术的实施例提供了用于提供一次可编程(OTP)存储器和多次可编程(MTP)存储器的装置和方法。该装置包括至少一个相关电子开关(CES)元件，其包括相关电子材料(CEM)。CES既可以用作非易失性存储装置，也可以用作能够实现电路中的连接性的电路元件。如下面更详细解释的，CES元件包括可以至少部分地基于导电状态和绝缘状态之间的材料(的至少一部分)的转换，而在预定可检测存储状态之间转换的材料。CES元件是可编程的，使得它可以以非易失性方式存储配置，并使用其阻抗状态来实现连接性。术语“相关电子开关”在本文可以与“CES”、“CES元件”、“CES装置”、“相关电子随机存取存储器”、“CeRAM”和“CeRAM设备”互换使用。非易失性存储器是一类在移除被提供给设备的电源之后，存储器单元或元件不会丢失其状态存储器的存储器。在闪存设备中，为了速度和更高的位密度，牺牲了保持随机访问(擦除/写入单个位)的能力。闪存仍然是非易失性存储器的首选。然而，通常认识到，闪存技术可能不容易缩放到40纳米(nm)以下；因此，正在积极地寻求能够缩放到更小尺寸的新的非易失性存储器设备。CES是(全部或部分地)由CEM形成的特定类型的开关。一般而言，CES可能表现出由电子相关性而非固态结构相变引起的突然导电或绝缘状态转换。(固态结构相变的实例包括相变存储器(PCM)设备中的晶体/非晶体或电阻性RAM设备中的细丝(filamentary)形成和导电)。与熔化/凝固或细丝形成相反，CES中的突然导体/绝缘体转换可能响应于量子力学现象。绝缘状态和导电状态之间的CES的量子力学转换可以根据莫特(Mott)转换来理解。在莫特转换中，如果发生莫特转换条件，则材料可以从绝缘状态切换到导电状态。当达到临界载流子浓度从而使得满足莫特标准时，将发生莫特转换，并且状态将从高电阻/阻抗(或电容)变为低电阻/阻抗(或电容)。CES元件的“状态”或“存储器状态”可以取决于CES元件的阻抗状态或导电状态。在此上下文中，“状态”或“存储器状态”表示存储器设备的可检测状态，其指示值、符号、参数或条件，仅提供一些示例。在一个具体实现方式中，如下所述，可以至少部分地基于在读取操作中在存储器设备的端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：相关电子开关(CES)元件；以及编程电路，被配置为：当所述CES元件已经被编程的次数小于阈值时，向所述CES元件提供编程信号以将所述CES元件编程为多个阻抗状态之一。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 US 15/086,7671.一种装置，包括：相关电子开关(CES)元件；以及编程电路，被配置为：当所述CES元件已经被编程的次数小于阈值时，向所述CES元件提供编程信号以将所述CES元件编程为多个阻抗状态之一。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述阈值是大于或等于1的整数。3.如权利要求1或2所述的装置，其中，当所述CES元件被编程的次数等于所述阈值减1时，所述编程电路通过物理地修改所述CES元件来将所述CES元件编程为所述阻抗状态。4.如任何前述权利要求所述的装置，其中，所述多个阻抗状态至少包括高阻抗状态和低阻抗状态。5.如任何前述权利要求所述的装置，还包括：计数器，被配置为存储所述CES元件已经被编程的次数的计数，其中，所述编程电路被配置为响应于所述CES元件正被编程而递增所述计数。6.如权利要求5所述的装置，其中，所述计数器包括至少一个附加CES元件。7.如任何前述权利要求所述的装置，还包括：控制电路，被配置为当所述CES元件已经被编程的次数等于所述阈值时，禁止所述编程电路对所述CES元件进行编程。8.如任何前述权利要求所述的装置，还包括读取电路，用于读取所述CES元件的阻抗状态。9.如权利要求8所述的装置，其中，所述读取电路包括钳位电路。10.一种方法，包括：确定相关电子开关(CES)元件的阈值编程数；获取指示所述CES元件已经被编程多少次的计数；确定所述计数是否小于所述阈值；以及响应于确定所述计数小于所述阈值，向所述CES元件提供编程信号以将所述CES元件编程为多个阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢西恩·斯弗恩，罗伯特·坎贝尔·艾特肯，维卡斯·钱德拉，巴尔·S·桑德胡，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB