操作减少读取干扰的电阻式存储设备的方法技术

本发明专利技术公开了一种电阻式存储设备，包括：存储单元阵列，包括布置在字线和位线之间的相应交叉点处的电阻式存储单元；第一列选择电路，布置在存储单元阵列的一侧，并且配置为选择性地连接与电阻式存储单元中的所选存储单元连接的位线；第二列选择电路，布置在与第一列选择电路相对的存储单元阵列的另一侧，并且配置为选择性地连接与所选存储单元连接的位线；以及控制电路，配置为从第一列选择电路和第二列选择电路中确定相对于所选存储单元的远列选择电路，并且在针对所选存储单元的读取操作期间启用远列选择电路。

Method of Operating Resistive Storage Devices to Reduce Reading Interference

【技术实现步骤摘要】
操作减少读取干扰的电阻式存储设备的方法对相关申请的交叉引用本申请要求于2018年1月8日向韩国知识产权局提交的第10-2018-0002140号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入于此。
本专利技术构思涉及非易失性存储设备，并且更具体地，涉及减少读取干扰的可能性的电阻式存储设备。本专利技术构思还涉及操作电阻式存储设备的方法。
技术介绍
电阻式存储器(诸如相变随机访问存储器(PRAM)、电阻式RAM(RRAM)和磁性RAM(MRAM))被公知为非易失性存储设备。电阻式存储器使用可变电阻元件作为存储单元，可变电阻元件的电阻状态改变以存储数据。通过在多个位线和多个字线之间的每个交叉点处定位这样的存储单元来形成交叉点电阻式存储设备。在交叉点电阻式存储设备中，通过向存储单元的两端施加电压来访问存储单元，并且存储单元基于存储单元的阈值电阻来存储数据值“1”(低电阻状态)或“0”(高电阻状态)。在交叉点电阻式存储设备的读取操作期间，由存储单元传导的电流可能产生高于可接受水平的尖峰。这样的电流尖峰可能导致读取干扰，其能够损坏电阻式存储单元和/或降低存储系统性能。
技术实现思路
本专利技术构思提供了电阻式存储设备、存储系统及其操作方法，其通过限制读取操作期间在存储单元中发生的电流尖峰来降低读取干扰的可能性。在一个方面中，本专利技术构思提供一种电阻式存储设备，包括：存储单元阵列，包括布置在字线和位线之间的相应交叉点处的电阻式存储单元；第一列选择电路，布置在存储单元阵列的一侧并且配置为选择性地连接与电阻式存储单元中的所选存储单元连接的位线；第二列选择电路，布置在与第一列选择电路相对的存储单元阵列的另一侧并且配置为选择性地连接与所选存储单元连接的位线；以及控制电路，配置为从第一列选择电路和第二列选择电路中确定相对于所选存储单元的远列选择电路，并且在针对所选存储单元的读取操作期间启用远列选择电路。在另一方面中，本专利技术构思提供一种电阻式存储设备，包括：存储单元阵列，包括布置在字线和位线之间的相应交叉点处的电阻式存储单元；列选择电路，配置为响应于列选择信号将电阻式存储单元中的所选存储单元的位线连接到数据线；以及控制电路，配置为在针对所选存储单元的读取操作期间，响应于列选择电路和所选存储单元之间的物理距离可变地设置列选择信号的电压电平。在另一方面中，本专利技术构思提供一种操作包括存储单元阵列的存储设备的方法，该存储单元阵列包括电阻式存储单元、第一列选择电路和第二列选择电路，其中，第一列选择电路和第二列选择电路包围存储单元阵列。该方法包括：执行用于选择存储单元的访问操作；从第一列选择电路和第二列选择电路中确定相对于所选存储单元的远列选择电路；启用远列选择电路；通过启用的远列选择电路将所选存储单元的位线电压传送到数据线；以及通过将位线电压与参考电压进行比较来检测存储在所选存储单元中的数据。附图说明根据以下结合附图的详述的描述，将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，在附图中：图1是示出根据本专利技术构思的实施例的存储系统的框图；图2是在一个示例中进一步示出根据本专利技术构思的实施例的图1的存储阵列110的框图，并且图3是图2的存储单元阵列的等效电路图；图4A、图4B和图4C是示出图3的存储单元的可能实现方式变型的相应电路图；图5A、图5B和图5C是示出当图3的存储单元是单级(single-level)单元时存储单元根据电阻的分布的曲线图；图6、图7A和图7B是在一个示例中进一步示出图2的存储单元阵列以及第一列选择电路和第二列选择电路的操作的电路图；图8A和图8B是进一步示出根据本专利技术构思的实施例的操作第一列选择电路和第二列选择电路的方法的表格；图9是概括根据本专利技术构思的实施例的操作存储设备的方法的流程图；图10是示出根据本专利技术构思的实施例的另一存储设备的框图；图11、图12A和12B是在另一示例中示出图10的存储单元阵列和列选择电路的操作的电路图；图13和图14是示出图10的存储单元阵列和列选择电路的操作的另一示例的示图；图15是概括根据本专利技术构思的实施例的操作存储设备的方法的流程图；图16是示出根据实施例的通过使用操作存储设备的方法来减少读取错误的效果的示图；图17是示出根据实施例的将存储器系统应用于存储卡系统的示例的框图；图18是根据实施例的包括存储系统的计算系统的框图；以及图19是示出根据实施例的将存储系统应用于固态盘/驱动(SSD)系统的示例的框图。具体实施方式附图(图)1是示出实施例专利技术构思的存储系统10的框图。参考图1，存储器系统10包括存储设备100和存储控制器200，其中，存储设备100还包括存储单元阵列110、控制电路120和列选择电路130。响应于从外部主机(HOST)接收的一个或多个请求(未在图1中示出)，存储控制器200控制存储设备100的操作(例如，读取存储在存储设备100中的数据，将数据写入存储设备100等)。因此，存储控制器200可以通过将各种命令CMD和/或地址ADDR施加到存储设备100来控制存储设备100的写入操作和/或读取操作的执行。作为结果，可以使用读取操作从存储设备100中取回读取数据和/或可以使用写入操作将写入数据写入存储设备。在图1所示的实施例中，在存储控制器200与存储设备100之间交换的读取数据和/或写入数据被称为DATA。存储控制器200可以包括随机访问存储器(RAM)、处理单元、主机接口和存储器接口。RAM可以用作与处理单元相关联的操作存储器，并且处理单元可以用于控制存储控制器200的操作。主机接口可以包括控制主机与存储控制器200之间的数据交换的协议。例如，存储控制器200可以配置为通过多种常规理解的接口协议中的至少一个来与主机通信，接口协议诸如：通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、外围组件互连-快速(PCI-E)、先进技术附件(ATA)、串行ATA、并行ATA、小型计算机小型接口(SCSI)、增强型小型磁盘接口(ESDI)和集成驱动电子设备(IDE)。图1的存储设备100可以是非易失性存储设备，诸如电阻式存储设备，其中，存储单元阵列110包括分别设置在位线和字线之间的交叉点处的多个存储单元。本领域的技术人员将认识到，存储单元阵列包括以基本上矩形的矩阵排列的多个字线和多个位线。每个电阻式存储单元可以是配置为根据两(2)个电阻状态中选择的一个来存储一位数据(1或0)的单级存储单元(SLC)。可选地，每个存储单元可以是配置为根据多个电阻状态中选择的一个存储两个或更多个位数据的多级存储单元(MLC)。例如，每个MLC可以是能够根据四(4)个电阻状态存储两位数据的两级存储单元，或者是能够根据八(8)个电阻状态存储三位数据的三级存储单元。然而，本专利技术构思不仅限于这些可能性，并且可能的是存储单元阵列110可以包括SLC和MLC或不同类型的MLC。在此上下文中，术语“电阻式存储单元”表示能够存储与两个或更多个电阻级或电阻状态相关的数据的存储单元。也就是说，存储单元阵列110中的每个存储单元可以是包括其电阻根据存储的数据而变化的可变电阻元件的电阻式存储单元。例如，当可变电阻元件由相变材料(例如，Ge-Sb-Te(GST))形成并且具有根据温度而变化的电阻时，存储设备100可以是相变随机访问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻式存储设备，包括：存储单元阵列，包括布置在字线和位线之间的相应交叉点处的电阻式存储单元；第一列选择电路，布置在存储单元阵列的一侧，并且配置为选择性地连接与电阻式存储单元中的所选存储单元连接的位线；第二列选择电路，布置在与第一列选择电路相对的存储单元阵列的另一侧，并且配置为选择性地连接与所选存储单元连接的位线；以及控制电路，配置为从第一列选择电路和第二列选择电路中确定相对于所选存储单元的远列选择电路，并且在针对所选存储单元的读取操作期间启用远列选择电路。

【技术特征摘要】
2018.01.08 KR 10-2018-00021401.一种电阻式存储设备，包括：存储单元阵列，包括布置在字线和位线之间的相应交叉点处的电阻式存储单元；第一列选择电路，布置在存储单元阵列的一侧，并且配置为选择性地连接与电阻式存储单元中的所选存储单元连接的位线；第二列选择电路，布置在与第一列选择电路相对的存储单元阵列的另一侧，并且配置为选择性地连接与所选存储单元连接的位线；以及控制电路，配置为从第一列选择电路和第二列选择电路中确定相对于所选存储单元的远列选择电路，并且在针对所选存储单元的读取操作期间启用远列选择电路。2.根据权利要求1所述的电阻式存储设备，其中，控制电路还配置为从第一列选择电路和第二列选择电路中确定相对于所选存储单元的近列选择电路，并且在针对所选存储单元的读取操作期间禁用近列选择电路。3.根据权利要求1所述的电阻式存储设备，还包括：第一列解码器，连接在控制电路和第一列选择电路之间，并且配置为当启用时生成施加到第一列选择电路的第一列选择信号；以及第二列解码器，连接在控制电路和第二列选择电路之间，并且配置为当启用时生成施加到第二列选择电路的第二列选择信号。4.根据权利要求3所述的电阻式存储设备，其中，控制电路还配置为使用从访问与所选存储单元连接的字线的行地址导出的地址位信息来选择性地启用第一列解码器和第二列解码器之一。5.根据权利要求4所述的电阻式存储设备，其中，选择性地启用的第一列解码器和第二列解码器之一连接到远列选择电路。6.根据权利要求1所述的电阻式存储设备，还包括：写入/读取电路，配置为通过将与所选存储单元连接的位线的电压与参考电压电平进行比较来读取存储在所选存储单元中的数据。7.根据权利要求6所述的电阻式存储设备，其中，控制电路还配置为将所选存储单元的位线预充电到预充电电压电平，并且之后将地电压施加到与所选存储单元连接的字线以使用所选存储单元的位线电阻来限制流过所选存储单元的电流。8.一种电阻式存储设备，包括：存储单元阵列，包括布置在字线和位线之间的相应交叉点处的电阻式存储单元；列选择电路，配置为响应于列选择信号将电阻式存储单元中的所选存储单元的位线连接到数据线；以及控制电路，配置为在针对所选存储单元的读取操作期间，响应于列选择电路和所选存储单元之间的物理距离可变地设置列选择信号的电压电平。9.根据权利要求8所述的电阻式存储设备，其中，控制电路还配置为当所选存储单元和列选择电路之间的物理距离相对远时，将列选择信号的电压电平设置为相对高的电平。10.根据权利要求9所述的电阻式存储设备，其中，控制电路还配置为当所选存储单元和列选择电路之间的物理距离相对近时，将列选择信号的电压电平设置为相对低的电平。11.根据权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金喜源，朴茂熙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR