[发明专利]用以编程存储器单元的装置和方法

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本文揭示的标的物涉及存储器装置，且更特定来说涉及编程存储器单元。

信息：

一种类型的所关注存储器包含(例如)可变电阻存储器，例如电阻随机存取存储器或相变存储器(PCM)。形成存储器单元的PCM材料(本文称为相变材料)的状态可通过施加热来影响。然而，编程(例如，写入到)PCM单元通常可通过电参数(例如，电流)的调制来影响。举例来说，如果将电流施加到电阻材料，那么电流的增加可升高温度且电流的减小可降低温度。

发明内容

附图说明

将参看以下图式描述非限制性且非详尽实施方案，除非另外规定，否则贯穿各图相同参考标号表示相同部分。

图1是说明施加到PCM单元的电阻加热器的配置的实施例的示意图。

图2是说明能够在电压模式中或电流模式中操作的控制器的实施例的框图。

图3是更详细说明图2的实施例的电路图。

图4和5是说明用以检测信号电平的电路的实施例的电路图。

具体实施方式

贯穿本说明书对“一个实施方案、“一实施方案”或“某些实施方案”的参考意味着结合所描述实施方案而描述的特定特征、结构或特性可包含在所主张标的物的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书各处的短语“在一个实例实施方案中、“在一实例实施方案中”或“在某些实例实施方案中”的出现不一定全部指代相同实施方案。此外，特定特征、结构或特性可在一个或一个以上实施方案中组合。

一种类型的所关注存储器包含(例如)可变电阻存储器，例如电阻随机存取存储器或相变存储器(PCM)。预期包含手机、个人数字助理、平板计算机、膝上型计算机或其任何组合以及其它通信或计算装置的多种消费者装置可利用多种类型的存储器，包含可变电阻存储器的这些实例。在PCM中，形成存储器单元的相变材料的状态可通过施加热来影响。通常，存储器的PCM单元具有主导晶体状态或主导非晶体状态，但多状态存储器也可使用PCM材料来实施。单元的状态可至少部分通过在施加热之后使单元冷却的过程来控制。举例来说，如果单元展现出主导晶体状态，那么其可被解译为存储一个二进制状态，例如二进制“1”；如果单元展现出主导非晶体状态，那么单元可被解译为存储另一二进制状态，例如二进制“0”。在下文中应理解，对晶体或非晶体状态的参考分别包含主导晶体或主导非晶体状态。晶体状态可源自相对缓慢的冷却过程，且非晶体状态可源自相对迅速的冷却过程，如更详细阐释。

因此，为将PCM单元编程到非晶体状态，单元的温度可在相对短时间周期内从足以熔化单元材料的相对高温减小到足以使单元材料凝固的相对低温，但无显著结晶。相比之下，通常，为将PCM单元编程到晶体状态，单元的温度可在一时间周期内保持在以上两个温度之间从而准许材料在其凝固时有时间结晶。

在编程PCM单元的过程中，通常可通过电参数(例如，电流或电压)的调制来影响温度。可例如采用例如图1所示的电阻加热器配置。同样，可采用自加热型配置，比如例如在2008年12月30日申请的2010年1月1日公开的萨乌兰斯基(Savransky)等人的第20100163817号美国专利公开案中说明；然而，应注意，这仅是自加热型配置的一个实例。许多其它实例当然是可能的且希望包含在所主张的标的物范围内。

调制电参数来影响温度可最终具有挑战性。电流或电压的调制可如预期调制温度；然而，PCM材料的温度改变可能会调制电阻，这较不典型或预期的。同样，随着给定单元的温度的电阻改变可能难以事先准确地预测。

图1是说明施加到PCM单元的电阻加热器的配置的实施例的示意图。如所说明，硫族化物层(例如，表示为120)夹在顶部电极110与底部电极140之间。电阻加热器130从底部电极140延伸且物理上接触层120。注射到层120与加热器130的接合处中的电流经由焦耳加热而引发相变材料中的相变(表示为125)。