[发明专利]阻变存储器的检测电路及检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体存储器的测试技术领域，特别涉及一种阻变存储器 的检测电路和具有该检测电路的检测设备。

背景技术

尽管目前FLASH存储器仍然是非易失性半导体存储器市场上的主流 器件，但是随着微电子技术节点不断向前推进，基于传统浮栅结构的 FLASH技术正在遭遇严重的技术难点，其中最主要的问题是其随技术代 发展的可缩小性受阻。在这种局面下，工业界和学术界对下一代非易失性 半导体存储器技术的研发，投入了越来越多的精力，其中阻变存储器 (Resistance-Change Memory)便是其中一个研究方向，其采用完全不 同的新技术和新存储原理。如阻性随机存取存储器(RRAM)表示的阻变 存储器，其存储数据的原理是通过配置使其表现出高阻和低阻两种状态， 从而实现存储数据的目标。

使用阻变存储器作为存储单元的半导体设备具有这样的结构特点：阻 变存储器一般位于字线和位线的交叉点。在编程时，通过在字线和位线上 加以编程电压，随着所加电压的变化，则位于交叉点的阻变存储器的阻值， 在高低阻态之间变化。当进行数据读取时，字线上加以读取电压，而位线 连接到数据检测电路，通过检测流过阻变存储器中电流的大小，来确定阻 变存储器中所存储的数据。

在阻变存储器的检测电路中，电流的大小差别往往转换成电压的大小 差别上来，然后通过取高低阻态对应的电压的平均值，作为电压比较器的 参考电压，从而得到存储器存储的对应数据(“0”或“1”)。虽然这种方 法道理简单，但实现起来需要一些额外的电路，这样就导致了成本的增加， 对大规模的生产不利。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种更合适的阻变存储器检测电 路，和具有该检测电路的检测设备。通过使用这种检测设备为检测电路提 供一个合适的取样电阻，达到可以用读取电压替代额外的电压参考源的目 的，从而减少电路的元器件数量，降低生产成本。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种阻变存储器的检测电路，该检测电路被配置成通过设置字线的电 压为预定的读取电压并检测流过阻变存储器的电流值，在合理的配置可调 取样电阻后，比较读取电压和取样电阻上的电压，从而读出存储器中的数 据，该检测电路包括：

一用于把电流转换成电压的放大器；

一用于使电压反向的放大器；

一可调取样电阻和两个用于电压反向的电阻；以及

一电压比较器。

上述方案中，所述合理的配置可调取样电阻，是指使所述可调取样电 阻上的电压，在存储器为低阻时高于读取电压，且在存储器为高阻时低于 读取电压，从而实现读出存储器中数据的目标。

上述方案中，所述电压比较器使用读取电压作为参考电压，不需要额 外的参考电压源。

一种阻变存储器的检测设备，该检测设备包括：

显示器；

控制器；

用于产生编程电压、读取电压以及保护电压的电压产生电路；

用于配置字线电压和电压比较器参考电压的字线选择开关阵列；

用于配置位线电压和电流检测端口的位线选择开关阵列；

自适应AD采样电路；以及

用于读出阻变存储器数据的检测电路。

上述方案中，该检测设备通过使用试探法，为所述检测电路获得合适 的取样电阻。

上述方案中，所述的试探法具体包括：先设置取样电阻的初始值，然 后编程存储器使其处于低阻态，通过自适应AD采样电路，计算出存储器 处于低阻态时的电阻R_L，然后再编程存储器使其处于高阻态，再次通过自 适应AD采样电路，计算出存储器处于高阻态时的电阻R_H，通过调整取样 电阻的阻值R_S，使其满足：R’_L＜R_S＜R，并尽量接近(R’_L+R)/2，其中R＝min (R_H，V_DDR’_L/V_RD)，R’_L为低阻R_L和寄生电阻之和。

(三)有益效果