[发明专利]具有公共源极线屏蔽电路的存储器设备

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请权利要求2013年9月6日提交的美国临时专利申请No.61/874,417的利益，其全部被合并于此。

技术领域

本公开的某些实施例涉及存储器设备。更具体地，本公开的实施例涉及具有公共源极线屏蔽电路的存储器设备。

背景技术

对各种消费电子和计算设备中的高性能数据存储和访问的逐渐增长的需要已经驱动非易失性存储器(NVM)技术的发展。电阻式随机存取存储器(ReRAM)是使用的可替换NVM中的一个，由于它的低操作电压、高速度和可分极性。NVM被用在计算机、移动计算设备、存储卡、等等中。对于关于诸如ReRAM之类的NVM的更多信息，请参见共同转让的美国专利No.6,867,996，其全部通过引用合并于此。

RAM模块由多个存储器瓦块组成。每个存储器瓦块还包括存储器单元的阵列。存储器单元每个都表示存储器中的“位”。最低限度地，每个存储器单元包括耦接到电阻性材料(1T1R)、还耦接到公共源极线电压(CSL)的晶体管。晶体管还耦接到位线和字线。

RAM模块中的存储器瓦块的大小和每个存储器瓦块中的单元的数目由位线、CSL和字线的阻抗限制。在存储器单元中基于跨存储器单元的方向偏置修改位。例如，“置位”操作(置位脉冲)在存储器单元的电阻性材料中将高电阻置位到低电阻。“重置”操作(重置脉冲)逆转方向偏置的极性，在存储器单元的电阻性材料中将低阻抗置位到高阻抗。通常，置位脉冲被跨存储器单元同时跨若干瓦块施加以获得高吞吐量。

但是，如果一些单元已经处于LRS状态，则施加置位脉冲将导致对于仅仅需要一部分存储器瓦块的操作耗费过大的功率。

因此，在本领域中存在对具有公共源极线的存储器设备的需要。

发明内容

如同在权利要求书中更完全阐述的，提供具有公共源极线屏蔽的存储器设备。

根据一个实施例，一种存储器设备包括多个存储器瓦块，每个瓦块包括局部公共源极线(CSL)板、多个位线和多个字线，每个耦接到多个存储器单元；和屏蔽电路，耦接到每个存储器瓦块，以用于基于全局公共源极线控制是否升高局部CSL板和多个位线。

本公开的这些和其它特征和优点可以从对本公开的以下详细描述以及附图的审阅中理解，在附图中，类似的引用数字始终指代类似的部分。

附图说明

图1是根据参考技术的存储器模块中的存储器瓦块的描述；

图2是描述根据本发明的示范性实施例的存储器瓦块和关联电路的电路图。

图3是描述根据本发明的示范性实施例的屏蔽电路的电路图。

图4是描述根据本发明的示范性实施例的公共源极线驱动器的电路图。

图5是描述根据本发明的示范性实施例的位线驱动器的电路图。

图6是描述根据本发明的示范性实施例的用于置位操作的脉冲的电路图。

具体实施方式

为了理解本发明的模块结构，将描述背景技术的RAM模块以用于比较目的。图1是根据背景技术的存储器设备100的描述。存储器设备100包括多个存储器瓦块101₁到101_n(其中n是整数)。例如，存储器瓦块101₂包括m个存储器单元(其中m是整数)的阵列，其中的一个是存储器单元102。存储器单元102是存储器瓦块101上的存储器单元阵列的存储器单元中的一个的示范性描述。存储器单元102包括耦接到可变电阻材料(R)106的开关104。

开关104的栅极被耦接到字线(WL)112。开关104的源被耦接到位线(BL)110。R 106还被耦接到公共源极线(CSL板)108。CSL 108为存储器瓦块101内的所有存储器单元所共用，即，在每个单元中的所有可变电阻材料被耦接到CSL 108。根据某些实施例，R106包括采用基于铜碲(CuTe)的导电材料和氧化钆(GdOx)薄绝缘体的双层导电桥元件。

R 106可以占据高电阻状态(HRS)或低电阻状态(LRS)，对应于存储器单元102是否被认为“导通”或“关断”。R 106包括顶电极和底电极并且允许双极切换，其中当顶电极被正偏置时HRS变为LRS并且当底电极被正偏置时将LRS状态变为HRS状态。例如，顶电极形成覆盖存储器单元102的一半的板。将R 106的电阻从HRS变为LRS被定义为“置位”操作。将R 106的电阻从LRS变为HRS被定义为存储器单元102上的“复位”操作。