[发明专利]相变存储器件、使用其的存储系统和读取存储器件的方法

权利要求书

1.一种相变存储器件，包括：

多个存储单元，

每个存储单元包括存储单元材料，所述存储单元具有响应于在编 程操作中施加的编程电流而确定的初始电阻，所述存储单元的电阻在 所述编程操作后的时段上从所述初始电阻变化，以及

每个存储单元连接到所述相变存储器件的导通线，所述导通线用 于在所述编程操作中施加所述编程电流以编程对应的存储单元的电 阻，以及用于在读取操作中施加读取电流以读取对应的存储单元的电 阻；以及

修改电路，修改用于读取操作而选择的存储单元的电阻，以在所 述存储单元的读取操作之前将其电阻返回到接近所述初始电阻。

2.根据权利要求1的相变存储器件，其中，所述存储单元材料包 括硫族化物材料。

3.根据权利要求1的相变存储器件，其中，每个存储单元通过所 述编程操作被编程以占据多种状态之一，每种状态包括独立于相邻状 态的相邻电阻范围的电阻范围，其中所述存储单元通过所述编程操作 编程以占据超过2种状态。

4.根据权利要求3的相变存储器件，其中：

所述多种状态的低状态对应于具有最低电阻范围的状态，

所述多种状态的高状态对应于具有最高电阻范围的状态，并且

所述多种状态的至少一种中间状态对应于至少一种状态，所述至 少一种状态具有大于所述低状态的最低电阻范围并且小于所述高状态 的最高电阻范围的电阻范围。

5.根据权利要求4的相变存储器件，其中，所述修改电路通过在 所述存储单元的读取操作之前向所述导通线施加能量脉冲而修改所述 存储单元的电阻，并且其中，当通过所述编程操作将所述存储单元编 程到所述中间状态时，所述修改电路施加所述能量脉冲，并且当通过 所述编程操作将所述存储单元编程到所述低状态或者所述高状态时， 所述修改电路不施加所述能量脉冲。

6.根据权利要求1的相变存储器件，其中，所述导通线包括位线， 并且其中，所述修改电路通过在所述存储单元的读取操作之前向所述 位线施加能量脉冲而修改所述存储单元的电阻。

7.根据权利要求6的相变存储器件，其中，所述能量脉冲由耦合 到所述位线的灵敏放大器电路施加。

8.根据权利要求7的相变存储器件，其中，所述能量脉冲由所述 相变存储器件的控制电路产生，并且由所述灵敏放大器电路的钳位晶 体管激活。

9.根据权利要求8的相变存储器件，其中，所述能量脉冲由耦合 到所述位线的写入驱动器电路施加。

10.根据权利要求9的相变存储器件，其中，所述能量脉冲由所述 写入驱动器电路中的开关电路激活。

11.根据权利要求6的相变存储器件，其中，所述能量脉冲在所述 存储单元的预充电操作期间施加到所述位线，其中，在所述能量脉冲 的施加之前，预充电所述位线。

12.一种读取相变存储器件的方法，所述相变存储器件包括多个 存储单元，每个存储单元包括存储单元材料，所述存储单元具有响应 于在编程操作中施加的编程电流而确定的初始电阻，所述存储单元的 电阻在所述编程操作后的时段上从所述初始电阻变化，每个存储单元 连接到所述相变存储器件的导通线，所述导通线用于在所述编程操作 中施加所述编程电流以编程对应的存储单元的电阻，并且用于在读取 操作中施加读取电流以读取对应的存储单元的电阻，所述方法包括：

修改用于读取操作而选择的存储单元的电阻，以在所述存储单元 的读取操作之前将其电阻返回到接近所述初始电阻；以及

执行所述存储单元的读取操作。

13.根据权利要求12的方法，其中，所述存储单元材料包括硫族 化物材料。