刷新相变存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种可代替动态随机存取存储器用于基于处理器系统的相变存储器。在一些实施例中，用于相变存储器的硫属化物材料具有相对高的结晶速度以使其能被快速编程。可选择具有高结晶速度和相应的数据保留性差的材料。可通过提供刷新循环来补偿差的数据保留性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】刷新相变存储器
技术介绍
本专利技术总的涉及基于处理器的系统。基于处理器的系统可包括任意具有专门的或通用的处理器的装置。这样的系统的例子包括个人计算机、膝上型计算机、个人数字助理、蜂窝电话、照相机、网页平板(web tablet )、电子游戏机、和诸如数字多用途光盘播放器的媒体装置，这里仅举几个例子。通常，这样的装置使用半导体存储器、硬盘驱动器或这二者的某种組合作为存储设备。 一个普通的半导体存储器是动态随机存取存储器(DRAM)。 DRAM是挥发性存储器。如果没有刷新，在电源被移除后它不保留其上存储的信息。因此，DRAM可被用作与微处理器运行的相对快速的存储设备。DRAM的一种典型应用是与系统存储器有关。通常，基于处理器的系统包括各种不同的存储器或存储设备。这样系统的例子包括硬盘驱动器、静态随机存取存储器和动态随机存取存储器。必须被插入到基于处理器的系统的存储器越多，所需的空间越多。而且，所需的存储器越多，与维护那些不同存储器相关的开销越多。在许多基于处理器的系统中，尤其在嵌入式应用中，尽可能成本高效的实现系统是所希望的。而且，在包括嵌入式应用的各种应用中，以可能的尽可能最小的尺寸实现系统是所希望的。因此，需要一种改进的基于处理器的系统。附图说明图l是本专利技术一个实施例中的部分阵列的示意图2是根据本专利技术一个实施例的单元的示意性横截面图3是本专利技术一个实施例的系统示意图。具体实施例方式参考图1,根据本专利技术一个实施例，在一个实施例中，存储器100可包括以行WL和列BL布置的存储器单元MC的阵列。虽然描述了相对小的阵列，但是本专利技术决不限于任何特定尺寸的阵列。尽管此处使用了术语行、字线、位线和列，但是对于所检测的阵列的类型和形式来说，它们仅仅用于说明而不是对其限制。存储器装置100包括典型的以矩阵105布置的多个存储器单元MC。矩阵105中的存储器单元MC可被安排成m行和n列，其中字线WLl-WLm相连于每一矩阵行，位线BLl-BLn相连于每一矩阵列。在一个实施例中，存储器装置100还可包括多个辅助线，该辅助线包括供电电压线Vdd和接地电压线GND，其中该供电电压线用于分配供电电压Vdd到包括存储器装置100的整个芯片，根据具体的存储器装置实施例，该电压Vdd通常可以是从1到3V，例如1.8V，该接地电压线用于分配接地电压。高电压供电线Va可提供相对高的电压，其由集成在同一芯片的装置(例如电荷泵浦升压器，在图中未示出)所产生，或从外部被供应给存储器装置100。例如，在一个实施例中高电压Va可以是4.5-5V。单元MC可以是包括相变存储器单元的任何存储器单元。相变存储器单元的例子包括使用硫属化物存储器元件18a和与装置18a串联耦合的存取、选择或阈值装置18b的存储器单元。阈值装置18b可以是由硫属化物合金制成的双向阈值开关，该硫属化物合金不会呈现从非晶相到晶相的改变，而会发生快速的由电场启动的电导率变化，只要保持电压存在则该电导率的改变就会保持。矩阵105中的存储器单元MC被连接到字线WLl-WLm的相应一个和位线BLl-BLn的相应一个。特别地，存储元件18a可具有连接到相应的位线BLl-BLn的第 一端子和连接到相关的装置18b的第 一端子的第二端子。装置18b可具有连接到字线WLl-WLm的第二端子。可选的，存储元件18a可被连接到相应的字线WLl-WLm,与存储元件18a相关的装置18b可被连接到相应的位线BLl-BLn。通过选择相应的4亍和列对，即通过选择相应的字线和位线对，矩阵105中的存储单元MC可以被访问。字线选择电路110和位线选择电路115可基于行地址二进制代码RADD和列地址二进制代码CADD执行字线和位线的选4奪，其中行地址二进制代码RADD和列地址二进制代码CADD分别是存储器地址二进制代码ADD的一部分，例如，其由存储器装置100从存储器外部的装置接收(例如，微处理器)。字线选择电路110可解码行地址代码RADD并选择字线WLl-WLm中相应的一个，其由所接收的特 定行地址代码RADD来标识。位线选择电路115可解码列地址代码CADD 并选择相应的位线或，更一^L的，选择位线BLl-BLn的相应位线包。例如， 所选择的位线的数目依赖于存储装置100上的猝发读取操作期间中可被读 取的数据字的数目。位线BLl-BLn可被所接收的特定列地址码CADD所 标识。位线选4奪电路115与读取/写入电路120相连4妄。读取/写入电路120 能够使期望的逻辑值写入到所选择的存储器单元MC中，并读取其中当前 存储的逻辑值。例如，读取/写入电路120包括与比较器在一起的感应放大 器、参考电流/电压产生器和用于读取存储器单元MC中存储的逻辑值的电 流脉冲产生器。在一个实施例中，在待机操作情况下，和对存储器装置100的任何读 取或写入访问之前，字线选择电路110可保持字线WLl-WLm位于相对高 的取消选择电压Vdes (例如，大约等于高电压Va的一半的电压(Va/2))。 同时，位线选择电路115可保持位线BLl-BLn断开连接，因此与读取/写 入电路120隔离，或可选的，处于耳又消选择电压Vdes。在此方式下，没有 存储器单元MC被访问，这是由于位线BLKBLn是浮置的或通过存取元件 18b的电压被下降到大约等于0。通过利用本领域的普通技术人员所熟知 的技术可提供空闲的(冗余的)行和列，并与选择部件使用，以代替坏的 行、位和歹'J 。在一个实施例中，在读取或写入操作期间，字线选择电路110可降低 (或如果使用了 MOS晶体管选择装置则升高)所选的字线WLl-WLm中 的一个的电压到字线选择电压VWL (例如，如果使用了双极二极管或诸如 双向阈值开关的硫属化物单元选择装置，则具有等于OV的值-地电势)， 而剩余的字线可保持在字线取消选择电压Vdes。类似的，位线选择电路 115可耦合所选的位线BLl-BLn中的一个(更典型的，所选的位线包)到 读取/写入电路120,而剩余的未选择位线可为浮置的或保持在取消选择电 压Vdes。典型的，当访问存储器装置100时，读取/写入电路120施加合 适的电流力永冲到每个所选位线BLl-BLn。该脉冲幅值依赖于要执行的读取 或写入操作。特别的，在一个实施例中，在读取操作期间，将相对高的读取电流脉 沖施加到每个所选位线。读耳又电流脉冲可以具有合适的幅值和合适的持续时间。读取电流导致杂散电容CBL广CBLn的充电(典型的，大约lpF),该杂散电容固有地与寄生位线BLl-BLn和列驱动电路相关，并因此导致每 个所选位线BLl-BLn处的位线电压V肌的相应瞬变。当读取电流被施加到 每个所选位线BLl-BLn时，相应的位线电压向相应的稳态值升高，这取决 于存储元件18a的电阻，即所选存储器单元MC中存储的逻辑值。瞬变的 持续时间依赖于存储元件18a的状态。如果存储元件18a处于晶态并且阈 值装置18b被打开，则当列被施加一定电压时，单元电流流经所选存储器 单元MC，其中该电压的幅值比在存储元件18a具有较高电阻或处于复位 状态时的幅值大。当施加一个恒定电流时，列线上产生的用于置位状态的 电压相对于复位状态较低。在一个实施例中，可以通过将处于或接近于稳态的位线电压(或另一 个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　刷新相变存储器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-6 11/447,8211. 一种方法，包括刷新相变存储器。2. 根据权利要求1所述的方法，包括以周期性间隔进行刷新。3. 根据权利要求1所述的方法，包括基于事件检测进行刷新。4. 根据权利要求1所述的方法，包括在小于IO纳秒内编程置位状态。5. —种相变存储器，包括硫属化物层；穿过所述硫属化物层的相对的触点；和为所编程的相变存储器提供刷新信号的电路。6. 根据权利要求5所述的存储器，其中所述电路以周期性间隔提供刷新。7. 根据权利要求5所述的存储器，其中所述电路基于事件检测提供刷新。8. 根据权利要求5所述的存储器，其中所述硫属化物层在IO纳秒或更少时间内编程置位状态。9. 一种相变存储器，包括在10纳秒或更少时间内编程置位状态的...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ赫金斯，
申请(专利权)人：奥沃尼克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]