确定相变存储器的访问信息的方法、装置和系统制造方法及图纸

确定描述相变存储器(PCM)器件的访问的访问信息的技术。在一个实施例中，基于PCM单元的最后读取时间、置位阈值电压信息和复位阈值电压漂移确定PCM的最初读取时间，其中最后读取时间和最初读取时间定义对PCM单元进行读取的时间窗。在另一实施例中，基于复位阈值电压漂移确定时间窗扩展。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定相变存储器的访问信息的方法、装置和系统
技术介绍
1.
本专利技术总地涉及访问相变存储器器件。更具体地，某些实施例涉及确定描述相变存储器单元的访问的访问信息。2.
技术介绍
相变存储器(PCM)使用在与两种不同的晶体结构关联、具有独特电气特性的两个相之间切换的一类材料。更具体地，PCM单元可以多种方式在无定形、无序相和晶体(或多晶)有序相之间改变。这两个相因此关联于值不同的电阻率。当前,被称为硫族化物或硫属化物(chalcogenic)材料的周期表中VI族元素(例如Te或Se)的合金可以较为有利地用于相变存储器单元。一种有前途的硫族化物形成自Ge、Sb和Te的合金——即Ge2Sb2Te515相变材料的电阻率在完全置位(晶体)状态和完全复位(无定形)状态之间切换时可变动几个数量级。计算机组件和/或平台的数据存储和访问速率的改善带来许多要求，这些要求对于总体系统设计而言越来越难以负担，而PCM也未能幸免。用于实现PCM的先前技术一包括确定如何和/或何时能访问PCM单元的技术——日益与系统设计者和工业标准引入的新的、更严格的设计规范相冲突。附图说明以解说方式且非限定地在如下附图中示出本专利技术的多个实施例，在附图中:图1A是示出根据实施例对其确定访问信息的相变存储器(PCM)单元的框图。图1B是示出PCM单元电流相关于PCM单元电压的概念表示的曲线图。图1C是示出PCM单元的阈值电压分布的概念表示的曲线图。图2A是示出PCM单元的漂移阈值电压分布的概念表示的曲线图。图2B是示出PCM单元的阈值电压与时间的对数关系的概念表示的曲线图。图3A是示出根据实施例用于确定访问PCM单元中使用的分界电压的技术的曲线图。图3B是示出根据实施例用于确定访问PCM中使用的时间窗的技术的曲线图。图4是示出根据实施例用于确定访问PCM单元中使用的分界电压的技术的曲线图。图5是示出根据实施例用于确定访问PCM单元中使用的访问信息的计算机系统的元件的方框图。图6是示出根据实施例用于确定访问PCM单元中使用的访问信息的访问器件的元件的方框图。图7是示出根据一实施例用于确定访问信息的实施例的方法的流程图。详细说明图1示出包括根据实施例对其确定访问信息的相变存储器(PCM)单元102的系统100的挑选出的元件。系统100可包括寄存器、队列、高速缓存、阵列或其它数据存储结构，例如具有一个或多个附加的PCM单元(未示出)。在一个实施例中，系统100包括耦合至PCM单元102相对两侧以选择性地允许将数据写至PC单元102和/或从PC单元102读取数据的列线105和行线130。列线105和/或行线130各自被称为地址线，其中给定的线可被用来在编程或读取期间对PCM单元102寻址。列线105和/或行线130也被可称为位线和/或字线，这取决于列线105和/或行线130是否或如何用于访问特定的一个PCM单元或多个不同的PCM单元。PCM单元102 (例如在列线105和行线130之间的连续层中)可包括选择性地使PCM单元102与传导电流隔离的双向阈值开关(OTS) 110、中间电极115、维持表示具体存储的数据值和OTSllO的PCM状态材料120以及底部电极125。要理解，PCM单元102可包括根据各实施例的多种附加和/或替代结构的任何一种，其中这些结构单独或组合地向PCM单元102提供如本文描述的一种或多种阈值电压漂移特性。在一个实施例中，PCM状态材料120包括相变材料。相变材料可以是具有可通过施加能量(诸如热、光、电压电位或电流)而改变的电气属性(例如电阻、电容等)的材料。相变材料的示例可包括硫族材料或双向材料。双向材料可以是当施加电压电位、电流、光、热等时经历电子或结构变化并充当半导体的材料。双向材料可用于存储器元件或电子开关。硫族材料可以是包括来自周期表第VI栏的至少一种元素的材料，或者可以是包括氧属元素的一种或多种——例如碲、硫或硒元素中的任何一种——的材料。在一个实施例中，PCM状态材料120可以是碲-锗-锑(TexGeySbz)类材料或GeSbTe合金的硫族元素化合物，尽管各实施例不仅限于此。PCM状态材料120可通过向PCM状态材料120施加电信号被编程为至少两种存储器状态中的一种，以在基本上晶体状态和基本上无定形状态之间改变PCM状态材料120的相，其中基本上无定形状态的PCM状态材料120的电阻大于基本上晶体状态的PCM状态材料120的电阻。编程PCM状态材料120以改变材料的状态或相可通过向中间电极115和底部电极125施加电压电位来实现，由此产生跨PCM状态材料120的电压电位。电流可响应于所施加的电压电位流过PCM状态材料120的一部分，并可导致对PCM状态材料120的加热。该加热和后续的冷却可改变PCM状态材料120的存储器状态或相。改变PCM状态材料120的相或状态可改变PCM状态材料120的电气特性。例如，可通过改变PCM状态材料120的相来改变材料的电阻。PCM状态材料120也被称为可编程电阻性材料或简称为可编程材料。在一个实施例中，可通过将大约3伏施加至电极115并将大约O伏施加于电极125，跨PCM状态材料的一部分施加大约3伏的电压电位差。电流可响应于所施加的电压电位流过PCM状态材料120，并可导致对PCM状态材料120的加热。该加热和后续的冷却可改变PCM状态材料120的存储器状态或相。在“置位”状态下，PCM状态材料120可处于晶体或半晶体状态，而在“复位”状态下，PCM状态材料120的至少一部分可处于无定形或半无定形状态。处于无定形或半无定形状态的PCM状态材料120的电阻可大于处于晶体或半晶体状态的PCM状态材料120的电阻。要理解，分别将复位和置位与无定形和晶体状态相关联是惯例，并且至少可采用相反的惯例。使用电流，PCM状态材料120可被加热至相对较高的温度以使PCM状态材料120无定形化并“复位”PCM状态材料120 (例如将PCM状态材料120编程至逻辑“O”值)。将PCM状态材料120加热至相对较低的结晶温度可使PCM状态材料120结晶并“置位PCM状态材料120 (例如将PCM状态材料120编程至逻辑“ I”值)。可通过改变流过PCM状态材料120体积的电流量和持续时间来实现PCM状态材料120的多个电阻，以存储信息。存储在PCM状态材料120中的信息可通过测量PCM状态材料120的电阻来读取。例如，可使用电极115、125将读取——诸如“边界”——电压提供给PCM状态材料120，并使用例如感测放大器(未示出)将跨PCM状态材料120的结果读取电压与基准电压进行比较。读取电压可与存储器单元表现出的电阻成比例。因此，较高的电压可指示PCM状态材料120处于相对高的电阻状态，例如“复位”状态，而较低的电压可指示PCM状态材料120处于相对低的电阻状态，例如“置位”状态。OTSl 10可用于在PCM状态材料120编程或读取期间访问PCM状态材料UOtjOTSllO可包括双向材料以作为开关操作，该开关根据跨双向材料施加的电压电位的量“截止”或“导通”。截止状态可以是基本上不导电状态，并且导通状态可以是基本上导电状态。例如，0TS110可具有阈值电压并且如果跨0TS110施加低于0TS110的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.24 US 12/890,5811.一种方法，包括: 标识访问相变存储器(PCM)单元的最后读取时间； 标识所述PCM单元的置位阈值电压信息，所述置位阈值电压信息与所述最后读取时间相关联； 标识与所述PCM单元相关联的复位阈值电压漂移； 基于所标识的最后读取时间、置位阈值电压信息和复位阈值电压漂移，确定所述PCM单元的最初读取时间，其中所述最后读取时间和所述初始读取时间定义时间窗，在所述时间窗以外不允许使用第一分界电压访问所述PCM单元；以及产生指示所确定的最初读取时间的输出信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最初复位阈值电压信息与所述最初读取时间相关联，并且确定所述PCM单元的最初读取时间包括: 将所述PCM单元的最后复位阈值电压信息与所述最后读取时间相关联； 基于所述置位阈值电压信息，确定所述PCM单元的最初复位阈值电压信息； 基于所述复位阈值电压漂移以及所述最后复位阈值电压信息和所述最初复位阈值电压信息之间的差异来确定时间差；以及 将所确定的时间差应用于所述最后读取时间以确定所述最初读取时间。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括基于所述PCM单元的所述置位阈值电压信息，确定所述第一分界电压。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 标识在所述最初读取时间之前的第三读取时间； 标识与所述PCM单元相关联的置位阈值电压漂移； 基于所述第三读取时间、所述置位阈值电压漂移和所述置位阈值电压信息，确定在所述第一时间窗之前的时间窗扩展，其中对于所述时间窗扩展期间对所述PCM单元的任何访问使用第二分界电压。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括: 对于一个或多个PCM单元中的每一个，将相应的条目存储在年龄跟踪列表中，所述条目包括指示所述PCM单元和对所述PCM单元的最近访问的时戳的信息； 从所述条目之一的时戳检测所述条目的相应PCM单元的最近访问的年龄大于所述时间窗扩展的大小；以及 响应于所述检测，将所述条目之一从所述时期跟踪列表中去除。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括: 从所述年龄跟踪列表确定排除在数据刷新循环之外的PCM单元。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述刷新循环包括: 读取一组PCM单元； 从所述一组PCM单元的读取，标识PCM单元子集，其中所述PCM单元子集中的每一个处于复位状态；以及 仅对所述PCM单元子集中的每一个进行写入， 以仅再断言所述PCM单元子集的相应复位状态。8.一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储介质，所述指令当由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行方法，所述方法包括: 标识访问相变存储器(PCM)单元的最后读取时间； 标识所述PCM单元的置位阈值电压信息，所述置位阈值电压信息与所述最后读取时间相关联； 标识与所述PCM单元相关联的复位阈值电压漂移； 基于所标识的最后读取时间、置位阈值电压信息和复位阈值电压漂移，确定所述PCM单元的最初读取时间，其中所述最后读取时间和所述最初读取时间定义时间窗，在所述时间窗以外不允许使用第一分界电压访问所述PCM单元；以及产生指示所确定的最初读取时间的输出信号。9.如权利要求8所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述最初复位阈值电压信息与所述最初读取时间相关联，并且确定所述PCM单元的最初读取时间包括: 将所述PCM单元的最后复位阈值电压信息与所述最后读取时间相关联； 基于所述置位阈值电压信息，确定所述PCM单元的最初复位阈值电压信息； 基于所述复位阈值电压漂移以及所述最后复位阈值电压信息和所述最初复位阈值电压信息之间的差异来确定时间差；以及 将所确定的时间差应用于所述最后读取时间以确定所述最初读取时间。10.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·考，A·法奇欧，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：
国别省市：