[发明专利]相变存储器与相变存储器的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相变存储器(phase change memory)以及该种相变存储器的控制方法。

背景技术

相变储存单元常用来作为存储器，称为相变存储器(Phase ChangeMemory，PCM)。通过改变输入相变储存单元的一输入电流的大小、与调整该输入电流的一导通区间，相变储存单元会在晶相(crystalline)与非晶相(amorphous)之间切换。在高输入电流、短导通区间的状态下，相变储存单元为非晶相，具有高阻值。此时，相变储存单元处于一重置模式(reset)，所记录的数据为位值‘1’。在低写入电流、长导通区间的状态下，相变储存单元为晶相状态，具有低阻值。此时，相变储存单元处于一设定模式(set)，所记录的数据为位值’0’。

图1为传统相变存储器的一种实施方式。以一个位为例，其中包括一电流源102、一相变储存单元PCR、一开关SW、一控制模块104、以及一比较器comp。该电流源102负责提供一输入电流I_s。该控制模块104负责控制该电流源102与该开关SW。在储存位值‘1’至该相变储存单元PCR时，该控制模块104导通该开关SW，并且令该输入电流I_s的大小等于一重置模式电流值。经过一重置模式时间长度后，该相变储存单元PCR转换至上述重置模式，具有高电阻值。在储存位值‘0’至该相变储存单元PCR时，该控制模块104导通该开关SW，并且令该输入电流I_s的大小等于一设定模式电流值。经过一设定模式时间长度后，该相变储存单元PCR转换至上述设定模式，具有低电阻值。在读取数据时，该控制模块104导通该开关SW、并且令该输入电流I_s的大小等于一读取值。该输入电流I_s于该相变储存单元PCR所造成的一压降将输入该比较器comp。该比较器comp负责比较该压降与一参考电压V_ref，以判断该相变储存单元PCR所储存的数据。当该压降大于该参考电压V_ref时，代表该相变储存单元PCR具有高电阻值，所储存的数据为位值‘1’。当该压降小于该参考电压V_ref时，代表该相变储存单元PCR具有低电阻值，所储存的数据为位值‘0’。上述操作中，该读取值远小于该设定模式电流值，并且该设定模式电流值小于该重置模式电流值。此外，该设定模式时间长度长于该重置模式时间长度。

然而，在上述传统相变存储器技术中，每一个位的读写都需要一组图1所示的电路；不仅占据空间，其工作效率也不高。因此，本技术领域即需一种新的相变存储器技术，以减少电路面积、增进工作效率、并且降低耗电量。

发明内容

本发明提供一种相变存储器，包括一电流源、一第一相变储存单元、一第二相变储存单元、一第一开关、一第二开关、以及一控制模块。该电流源负责提供一输入电流。该第一相变储存单元耦接该电流源。该第二相变储存单元与该第一相变储存单元串接于一第一节点。该第一开关耦接该第一节点，以提供一第一电流路径供该输入电流流经该第一相变储存单元。该第二开关串接该第二相变储存单元，以提供一第二电流路径供该输入电流流经上述第一与第二相变储存单元。该控制模块负责控制上述第一、第二开关、与该输入电流，以令不同数据储存至上述第一与第二相变储存单元时，该第一与第二相变储存单元具有不同的电阻和。

本发明提出一种相变存储器的控制方法。除了提供上述的相变存储器，此方法还通过控制上述第一、第二开关、与该输入电流储存数据至上述第一与第二相变储存单元，并且令上述第一与第二相变储存单元在储存不同数据时具有不同的电阻和。

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出几个实施例，并结合附图详细说明。

附图说明

图1图解传统相变存储器；

图2为本发明的相变存储器的一种实施方式；以及

图3为流程图，图解储存不同位值至第一与第二相变储存单元时第一与第二开关的控制方式。

附图符号说明

102-电流源；

104-控制模块；

202-电流源；

204-控制模块；

206-第一节点；

S302-不导通SW₁、导通SW₂，以储存数据至PCR₂；

S304-导通SW₁、不导通SW₂，以储存数据至PCR₁；