相变存储装置制造方法及图纸

公开了一种相变存储装置。相变存储装置包括相变存储单元、感测放大器及电压选择部件。感测放大器配置成差动放大通过存储单元的电流及比较电压。电压选择部件配置成当执行正常读取功能时提供参考电压作为比较电压，且当执行验证读取功能时，根据数据来选择性地提供第一电压电平或是第二电压电平作为比较电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种存储装置，并尤其涉及一种相变存储装置。
技术介绍
一般而言，相变存储装置执行写入验证功能，其验证数据是否已正确储存在存储 单元中。写入验证功能通常如下执行。首先，将高逻辑数据或低逻辑数据写入存储单元中， 然后通过验证读取功能来读取储存在存储单元中的数据。当写入的数据与读取的数据彼此 不一致时，则将数据重新写入存储单元中。其后，执行另一验证读取功能，其读取储存在存 储单元中的数据。当写入的数据与读取的数据最终彼此一致时，则写入验证功能结束。需要执行写入验证功能以把正确数据储存在存储单元中，而使得当执行正常读取 操作时，可确定数据为正确的输出。储存在存储单元中的数据可通过使用感测放大器的放 大功能来输出，感测放大器差动放大通过存储单元的电流及参考电压。附图说明图1是示出储存在现有相变存储装置的存储单元中的数据的分布的图。现参考图1，应了解，以参考电压‘VrefO’为基础，高逻辑数据分布在较高侧，且低 逻辑数据分布在较低侧。区分在高逻辑数据和低逻辑数据间的差异的区域是感测窗口。储 存在存储单元中的数据是否为高逻辑数据，是通过作为感测容限的感测窗口来辨别的。现有的相变存储装置适当地控制通过存储单元的电流量。即，当执行写入验证功 能时，感测放大器的输入信号‘SAI’的电流水平确保感测窗口。然而，感测放大器的输入信 号‘SAI ’可受到工艺/电压/温度(PVT，process/voltage/temperature)中的波动的不利 影响，这造成感测窗口缩小的问题。感测窗口不受控制的缩小的结果可导致相变存储装置 发生故障。
技术实现思路
在此描述一种相变存储装置，其能够确保充足的感测窗口。在一个实施例中，相变存储装置包括相变存储单元并执行写入验证功能。相变存 储装置配置成写入第一或第二电平数据，且当写入第一电平数据时，在第一电压下执行验 证读取功能，以及当写入第二电平数据时，在第二电压下执行验证读取功能。在另一实施例中，相变存储装置包括存储单元；感测放大器，配置成差动放大并 输出通过存储单元的电流和比较电压；及电压选择部件，配置成当执行验证读取功能时，根 据数据来选择性地提供第一电压或第二电压作为比较电压，且当执行正常读取功能时，提 供参考电压作为比较电压。以下在“具体实施方式”部分描述这些及其它特征、方面及实施例。 以下结合附图描述特征、方面及实施例，其中图1是示出储存在现有相变存储装置的存储单元中的数据的分布的图；图2是根据实施例的相变存储装置的配置的示意图；图3是图2的电压选择部件的实施例的配置的示意图；图4是储存在根据实施例的相变存储装置的存储单元中的数据的分布的示意图； 及图5是示出数据分布的图，所述数据被储存在采用多电平单元的相变存储装置的 存储单元中。具体实施例方式图2是根据实施例的相变存储装置的配置的示意图。在图2中，根据实施例的相变存储装置1可包括存储单元、列切换器10、偏压晶体 管20、箝位晶体管30、感测放大器100及电压选择部件200。存储单元储存数据并通过连接至字线而被操作。列切换器10响应于列选择信号 ‘yi’而导通，该列选择信号‘yi’被使能，以便根据列地址来选择列。响应于偏压信号‘SAIL’，偏压晶体管20把电源电压‘VSA’施加到共享节点‘A’， 以便感测存储单元的数据。响应于箝位信号‘clamp’，箝位晶体管30动作以箝位在适合读取存储单元的数据 的电压范围内。具体地，箝位晶体管30动作以箝位至低于形成存储单元的相变材料的阈值 电压电平的预定电压。把预定电压箝位为低于相变材料的阈值电压电平的理由是当电压 电平在阈值电压或以上时，则构成存储单元的相变材料可被改变。当列选择信号‘yi’、偏压信号‘SAIL’及箝位信号‘clamp’被使能以感测存储单 元的数据时，电源电压‘VSA’被施加在存储单元上，使得通过存储单元的电流根据存储单元 的阻抗值自共同节点‘A’输出，作为感测放大器输入信号‘SAI’。列切换器10、偏压晶体管 20及箝位晶体管30与现有技术中的配置相同。感测放大器100差动放大感测放大器输入信号‘SAI’和比较电压‘Vref ’电平，并 产生输出信号‘SA0’。电压选择部件200为感测放大器100提供比较电压‘Vref’。响应于数据‘Da ta\ 验证读取信号‘VRD，及正常读取信号‘RD，，电压选择部件200可提供第一电压‘Vrefl，、参 考电压‘VrefO，及第二电压‘Vref2，的其中之一作为比较电压‘Vref，。—般而言，相变存储装置执行写入验证功能来确认正确的数据是否储存在存储单 元中。换句话说，当执行写入验证时，把第一电平数据或第二电平数据写入存储单元中，且 执行验证读取功能来读取存储单元中的数据，以确认写入的数据是否与读取的数据一致。 当写入的数据与读取的数据一致时，写入验证功能完成。当写入的数据与读取的数据不一 致时，重新写入数据，然后重复数据的验证及读取功能。验证读取信号‘VRD’是可以自相变 存储装置的外部输入以执行验证读取功能的信号。4当执行验证读取功能时，电压选择部件200提供第一电压和第二电压‘Vrefl’ 和‘Vref2’的其中之一作为比较电压‘Vref’，且当执行正常读取功能时，提供参考电压 iVrefO'作为比较电压iVref0具体来说，当使能验证读取信号‘VRD’时，电压选择部件200提供第一电压和第二 电压‘Vrefl，和‘Vref2，的其中之一作为比较电压‘Vref，。当禁止验证读取信号‘VRD， 并且当使能正常读取信号‘RD’时，电压选择部件200提供参考电压‘VrefO’作为比较电压 ‘Vref’。此外，当使能验证读取信号‘VRD’时，若数据‘Data’为第一电平，则电压选择部件 200提供第一电压‘Vrefl，至比较电压‘Vref，，且若数据‘Data，为第二电平，则电压选择 部件200提供第二电压‘Vref2，作为比较电压‘Vref，。在实施例中，第一电平表示高逻辑而第二电平表示低逻辑。进一步地，在实施例 中，优选第一电压‘Vrefl’是高于参考电压‘VrefO’的电压，且第二电压‘Vref2’是低于参 考电压‘VrefO ’的电压。参考电压‘VrefO ’是对应约一半电源电压‘VSA’的电压。因此，感测放大器100根据验证读取功能、正常读取功能及数据来接收第一电压 ‘Vrefl，、参考电压‘VrefO，和第二电压‘Vref2，的其中之一作为比较电压‘Vref，，将其与 感测放大器输入信号‘SAI’比较，并执行差动放大功能。现参照图3，其是图2的电压选择部件的实施例的配置的示意图。在图3中，电压 选择部件200可包括验证读取控制器210、正常读取控制器220及输出部件230。响应于验 证读取信号‘VRD’及数据‘Data’，验证读取控制器210产生第一控制信号‘ctrll’。当使 能验证读取信号‘VRD’时，若数据‘Data’为第一电平，则验证读取控制器210将第一控制 信号‘ctrll’禁止至低状态，而若数据‘Data’为第二电平，则将第一控制信号‘ctrll’使 能至高状态。在图3中，验证读取控制器210可包括第一与非(NAND)门ND1。第一 NAND门 NDl接收验证读取信号‘VRD，及数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变存储装置，其包括存储单元而使得所述相变存储装置被配置成执行所述存储单元内的写入验证功能，其中所述相变存储装置配置成在所述存储单元中写入第一状态电平数据或第二状态电平数据，使得当写入第一状态电平数据时，所述相变存储装置配置成以第一电压电平执行验证读取功能，且当写入第二状态电平数据时，所述相变存储装置配置成以第二电压电平执行验证读取功能。

【技术特征摘要】
KR 2009-5-15 10-2009-0042605一种相变存储装置，其包括存储单元而使得所述相变存储装置被配置成执行所述存储单元内的写入验证功能，其中所述相变存储装置配置成在所述存储单元中写入第一状态电平数据或第二状态电平数据，使得当写入第一状态电平数据时，所述相变存储装置配置成以第一电压电平执行验证读取功能，且当写入第二状态电平数据时，所述相变存储装置配置成以第二电压电平执行验证读取功能。2.如权利要求1的相变存储装置，其中第一电压电平高于参考电压，且第二电压电平 低于所述参考电压。3.如权利要求2的相变存储装置，其中所述相变存储装置配置成使用所述参考电压来 执行正常读取功能。4.一种相变存储装置，包括相变存储单元；感测放大器，配置成差动放大通过所述存储单元的电流和比较电压；及电压选择部件，配置成当执行正常读取功能时提供参考电压作为比较电压，且当执行 验证读取功能时根据数据来选择性地提供第一电压电平或者第二电压电平作为比较电压。5.如权利要求4的相变存储装置，其中第一电压电平高于所述参考电压，且第...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴京旭，
申请(专利权)人：海力士半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]