[发明专利]相变存储器的读取分布管理

说明书

技术领域

本文中所揭示的标的物涉及一种存储器装置，且更明确地说涉及相变存储器的读取/写入性能。

背景技术

相变存储器(PCM)可至少部分地基于一种或一种以上特定相变材料(例如，硫属化合物合金及/或碲化锗锑(GST)，此处仅举几个实例)的行为及性质操作。此些材料的结晶状态与非晶状态可具有不同电阻率，因此呈现可借以存储信息的基础。非晶高电阻状态可表示所存储的第一二进制状态，且结晶低电阻状态可表示所存储的第二二进制状态。当然，所存储信息的此二进制表示仅为实例：举例来说，相变存储器还可用以存储由相变材料电阻率的变化程度表示的多个存储器状态。

PCM存储器单元可通过将偏压信号施加到所述存储器单元而从非晶状态转变到结晶状态。偏压信号的特性(例如(举例来说)，峰值量值及/或脉冲宽度)可经选择以允许到结晶状态的转变。

随时间，PCM存储器单元的各种参数(例如，用于特定存储器单元状态的读取电流)可因PCM温度的改变、相变材料的重结晶、漂移及/或循环(此处仅举几个实例)而漂移或改变。此些效应可导致PCM存储器单元的读取错误。

附图说明

将参考以下各图描述非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另外说明，否则所有各图中相似参考编号指代相似部件。

图1是根据一实施例的偏压信号波形的特性的曲线图。

图2是展示根据一实施例的PCM中的存储器单元的状态分布的曲线图。

图3是根据一实施例的参考电流值的特性的曲线图。

图4是展示根据另一实施例的PCM中的存储器单元的状态分布的曲线图。

图5是图解说明根据一实施例的程序缓冲器的示意图。

图6是根据一实施例的存储器单元的编程/读取过程的流程图。

图7是图解说明根据一实施例的PCM装置的读取分布管理部分的示意图。

图8是图解说明计算系统的示范性实施例的示意图。

具体实施方式

本说明书通篇中所提及的“一个实施例”或“一实施例”意指结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包含于所主张标的物的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“一实施例”未必全部指代相同实施例。此外，可将所述特定特征、结构或特性组合于一个或一个以上实施例中。

本文中所描述的实施例包含涉及管理单电平单元(SLC)或多电平单元(MLC)相变存储器(PCM)装置的读取分布的过程及/或电子架构。管理PCM单元的读取分布可用以避免响应于可随时间发生的PCM单元的状态分布的移位所致的读取错误，如下文所描述。举例来说，存储器单元的状态分布可对应于一个或一个以上阈值电压，所述一个或一个以上阈值电压对应于由存储器单元存储的若干个状态或逻辑电平。换句话说，此些状态或逻辑电平可对应于由阈值电压分离的电压范围。举例来说，第一逻辑电平可对应于第一电压范围，第二逻辑电平可对应于第二电压范围，第三逻辑电平可对应于第三电压范围，等等。举例来说，个别逻辑电平可对应于二位数据，例如，对于第一逻辑电平为“00”，对于第二逻辑电平为“01”，对于第三逻辑电平为“10”，且对于第四逻辑电平为“11”。

在一实施例中，一种读取在特定电流下编程的存储器单元的方法可包含对所述特定电流的改变进行补偿。举例来说，此改变可由各种物理现象的改变产生，例如PCM材料的电阻率漂移、温度改变、保持等等，如下文所详细描述。电流的此改变可在读取存储器单元之前的时间跨度期间发生。在一个实施方案中，此电流补偿可针对所施加的电流阶梯的一个或一个以上步阶中的每一者执行，如下文所详细描述。

读取存储器单元的此方法可包含在正写入(例如，存储器页的)存储器单元阵列的同时将一个或一个以上参考单元编程为一组不同的已知状态(例如，电流电平)的过程。此过程可提供在编程所述一个或一个以上参考单元之后检验及/或确定所述参考单元相对于所述参考单元曾被编程的原始状态的改变或移位的机会。此检验及/或确定可在存储器单元的读取操作期间执行。关于(举例来说)所述参考单元的电流值的改变或移位的信息可存储于查找表中，如下文所详细描述。