[实用新型]差分相变材料存储器和相变材料存储器

说明书

本公开涉及差分相变材料存储器和相变材料存储器。例如，一种差分相变材料存储器可以包括第一和第二PCM元件以及感测放大器电路，该感测放大器电路被配置成用于在感测操作期间对分别通过该第一和第二PCM元件的第一与第二感测电流之间的差异进行感测。该差分PCM存储器可以包括：第一余量电流分支，该第一余量电流分支与该第一PCM元件并联耦合并且被配置成用于选择性地将第一余量电流添加到该第一感测电流；以及第二余量电流分支，该第二余量电流分支与该第二PCM元件并联耦合并且被配置成用于选择性地将第二余量电流添加到该第二感测电流。

技术领域

本公开涉及存储器领域，并且更具体地涉及差分相变材料存储器和相变材料存储器。

背景技术

固态存储器器件由于相较于典型有源存储器器件而言的若干优点，已经变得很流行。首先，固态存储器器件不包括活动部件，因此它消耗更少功率并且提供稳健的可靠性。另外，固态存储器器件耐受机械应力，诸如冲击和振动。

用于固态存储器器件的一类存储器是闪存器件。闪存器件可以基于例如NAND或者N0R逻辑门。例如Nakamura的公开号为 2009/0080236的美国专利申请公开了一种存储器器件。该存储器器件包括多个存储器单元以及耦合到每个存储器单元的位线。存储器器件经由位线向存储器单元中的每个存储器单元提供电源电压。

另一种固态存储器方式是相变存储器。这些器件使用硫族化物玻璃来存储数据，而不是使用闪存的浮置栅极方式。具体而言，可以通过使硫族化物玻璃暴露于指定水平的热度，来迫使它采用非晶态或者晶态形式。通过检测基于硫族化物玻璃的电阻率来检测当前状态，该电阻率可预测地基于硫族化物玻璃的形式变化。

实用新型内容

一方面，本公开提供了一种差分相变材料(PCM)存储器，包括：第一和第二PCM元件；感测放大器电路，所述感测放大器电路被配置成用于在感测操作期间对分别通过所述第一和第二PCM元件的第一与第二感测电流之间的差异进行感测；第一余量电流分支，所述第一余量电流分支与所述第一PCM元件并联耦合并且被配置成用于选择性地将第一余量电流添加到所述第一感测电流；以及第二余量电流分支，所述第二余量电流分支与所述第二PCM元件并联耦合并且被配置成用于选择性地将第二余量电流添加到所述第二感测电流。

在一个实施例中，所述第一和第二余量电流分支中的每一个包括控制开关，所述控制开关被耦合到所述感测放大器电路并且被配置成用于控制所述第一和第二余量电流的流动。

在一个实施例中，所述第一余量电流分支的所述控制开关被配置成用于通过在所述感测操作期间将所述第一余量电流添加到所述第一感测电流来对所述第一PCM元件进行逻辑检查操作。

在一个实施例中，所述第二余量电流分支的所述控制开关被配置成用于通过在所述感测操作期间将所述第二余量电流添加到所述第二感测电流来对所述第二PCM元件进行逻辑检查操作。

在一个实施例中，进一步包括控制器，所述控制器被配置成用于：在对所述第一和第二余量电流进行相加时，当所述感测操作具有不同的输出值时，用误差值对所述第一和第二PCM元件进行标记。

在一个实施例中，所述第一和第二余量电流分支中的每一个包括多个电流源。

在一个实施例中，所述第一和第二余量电流分支中的每一个被配置成用于生成不同的余量电流。

在一个实施例中，所述感测放大器电路包括：第一级电流积分器电路，所述第一级电流积分器电路被耦合至所述第一和第二PCM 元件；以及第二级比较器电路，所述第二级比较器电路被耦合至所述第一级电流积分器电路的下游。

在一个实施例中，所述感测放大器电路包括第三级锁存电路，所述第三级锁存电路被耦合在所述第二级比较器电路的下游并且被配置成用于基于所述第一与第二感测电流之间的所述差异对输出信号进行输出。