[发明专利]半导体器件

说明书

公开了一种半导体器件，包括：存储单元阵列，其包括多个存储单元；读取电路，其适用于产生与沿第一方向流经多个存储单元中的选中的存储单元的读取电流相对应的读取数据；反向读取控制电路，其适用于产生与读取数据相对应的反向读取控制信号；以及反向电流发生电路，其适用于响应于反向读取控制信号来产生沿第二方向流经选中的存储单元的反向电流。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月10日提交的韩国专利申请10-2017-0003450的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及半导体设计技术，且更具体而言涉及半导体器件。

背景技术

电子设备的最新进展诸如尺寸缩小、功耗降低、性能增强和多样化，需要能够在包括计算机和移动通信设备的各种电子设备中储存数据的半导体存储器。

重要的研究致力于能够根据施加的电压或电流储存与存储单元的不同电阻状态相对应的数据的半导体存储器，诸如阻变随机存取存储器(RRAM)、相变随机存取存储器(PRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)、磁随机存取存储器(MRAM)以及电熔丝。

一般地，在半导体存储器中，在执行读取操作时可能会产生读取干扰。读取干扰是指在执行读取操作时相应的存储单元的数据值(或逻辑值)由于此存储器件的结构特性和/或操作特性而无意地改变的现象。

为了防止读取干扰，在半导体存储器内引入了写回技术。写回技术能通过在读取操作之后立即额外地对已执行读取操作的存储单元执行写入操作，来防止读取干扰。

然而，写回技术通常需要比读取操作更多的电流消耗和更多的操作时间，因为写回技术利用实质的写入电路执行写入操作。写回技术还可能会对存储单元的寿命造成不良影响。

因此，需要一种取代电流写回技术的改善技术。

发明内容

本发明的各个实施例涉及用于在执行读取操作时防止读取干扰的半导体器件。

此外，如果在读取操作时要防止读取干扰，则各个实施例涉及具有比写回技术更强的性能的半导体器件。

在一个实施例中，一种半导体器件可以包括：存储单元阵列，其包括多个存储单元；读取电路，其适用于产生与沿第一方向流经多个存储单元中的选中的存储单元的读取电流相对应的读取数据；反向读取控制电路，其适用于产生与读取数据相对应的反向读取控制信号；以及反向电流发生电路，其适用于响应于反向读取控制信号来产生沿第二方向流经选中的存储单元的反向电流。

反向读取控制电路可以适用于：基于具有第一数据值的读取数据来激活反向读取控制信号；以及基于具有第二数据值的读取数据来去激活反向读取控制信号。

第一数据值可以对应于在选中的存储单元为低电阻状态时流动的读取电流，以及第二数据值可以对应于在选中的存储单元为高电阻状态时流动的读取电流。

反向读取控制电路可以包括：确定单元，其适用于基于读取使能信号和读取数据来确定选中的存储单元的电阻状态；以及控制单元，其适用于基于确定的电阻状态来产生反向读取控制信号。

反向电流发生电路可以适用于：响应于被激活的反向读取控制信号来产生反向电流，以及响应于被去激活的反向读取控制信号而不产生反向电流。

反向电流发生电路可以包括：反向电流源单元，其适用于响应于反向读取控制信号来发起反向电流；以及反向电流吸收单元，其适用于响应于反向读取控制信号来吸收反向电流。

反向电流发生电路还可以包括适用于限制反向电流的钳位单元。

多个存储单元中的每个存储单元可以包括电阻状态根据读取电流的方向而改变的可变电阻元件。