[实用新型]电流发生器电路和相变存储器设备

说明书

本公开的各实施例涉及电流发生器电路和相变存储器设备。一种电流发生器电路，包括：输出电流发生器电路，具有控制支路，该控制支路被耦合到控制电流发生器并且适于提供控制电流脉冲；以及驱动器，电耦合在控制支路和输出支腿之间。补偿电路包括：第一补偿支路，被配置为生成补偿电流脉冲，补偿电流脉冲是控制电流脉冲的函数；以及第二补偿支路，以电流镜配置与第一补偿支路耦合，以接收补偿电流脉冲。第二补偿支路包括电阻性块，该电阻性块具有是输出负载的电阻的函数的电阻。第二补偿支路电耦合到控制支路，并且驱动器电耦合到控制支路和输出支腿。根据本公开的实施例，提高了镜像比，并且实现了更精确的脉冲形状。

技术领域

本公开总体上涉及电流发生器电路和相变存储器设备。

背景技术

相变非易失性存储器(也被称为PCM-“相变存储器”)在本领域中是已知的。为了存储信息，利用了具有在具有不同电特性的相之间切换的性质的材料的特性。例如，这种材料可以在无定形、无序相与有序的结晶或多晶相之间切换；该两个相与明显不同值的电阻率相关联，并且因此与不同的存储数据值相关联。

例如，元素周期表中VI组的元素(诸如碲(Te)、硒(Se)或锑(Sb)，被称为硫族化物或硫族材料)以有利地用于相变存储器单元的实现。通过由布置成与硫族材料的相应区域接触的电阻性电极(通常被称为加热器)来局部增加硫族材料的温度来获得相变。

选择设备(例如，MOSFET晶体管)连接到加热器，并且使得电编程电流能够流过相应的加热器(被称为“SET”和“RESET”的电脉冲，适于设置材料的相应相位)；电流通过焦耳效应生成相变所需的温度增加。在读取操作期间，通过跨所选择的单元施加足够低以便不引起明显发热的电压，然后通过读取在该单元中流动的电流的值来检测硫族材料的状态。由于电流与硫族材料的电导率成比例，因此可以确定材料的状态，并且因此确定存储在存储器单元中的数据。

以已知的方式，非易失性存储器包括以行(字线)和列(位线)组织的存储器单元的矩阵；在PCM存储器的情况下，每个存储器单元由相变存储元件和选择器晶体管串联连接形成。列解码器和行解码器允许基于所接收的输入逻辑信号和解码方案来选择寻址的存储器单元，并且具体地选择相应的字线和位线。

列解码器包括多个模拟选择开关(由晶体管实现)，其在相应的控制端子处接收地址信号；选择开关根据树结构按层次水平进行组织，并且它们在每个层次水平中的数目与存储器矩阵的组织和大小链接。在被使能时，选择开关允许根据要实施的操作将所选择的位线偏置在限定的电压和/或电流值；特别地，在编程级或读取级与所选择的位线之间创建电流路径。该电流路径由串联的一定数目的选择开关限定。

以已知的方式，读取放大器(“感测放大器”)通过将流到所选择的存储器单元(也被称为“直接单元”)的电流(或与电流关联的一电量)与在互补单元中流动的基准电流进行比较，来读取存储在存储器单元中的数据(所谓的“双端”读取)。显然，编程步骤还必须提供逻辑数据在直接存储器单元和互补单元两者中的写入。例如，写入在互补单元中的位(例如，逻辑“1”)与RESET状态(通过RESET脉冲)相关联，而相同的位(“1”)通过SET脉冲被写入在直接单元中。

图1示出了通常用于实现列解码器1的电路。只有在到V_HIGH的对应路径被使能时，才选择任一局部位线BL。第一寻址水平由PMOS晶体管YM(这里，4个晶体管YM[0]至YM[3])形成，PMOS晶体管YM连接到晶体管M(这里，数目J个晶体管M[0]…M[J]，例如J＝32)的漏极端子。此外，PMOS晶体管YO(即，每个位线BL一个晶体管)实现第二寻址水平。为了确保将由晶体管M生成的编程电流正确地馈送到所选择的PCM单元中，在给定时间，仅导通连接到其漏极端子的四个YM晶体管中的一个，以及仅导通连接到活动晶体管YM的晶体管YO中的一个。此外，每个晶体管M可以对属于任何相关联位线BL的一个单元进行编程。行解码器通过将对应的字线WL升高到由行电压调节器生成的偏置电压来选择被寻址的单元。

图2示出了根据已知技术的，用于生成用于对PCM存储器单元进行编程的编程电流的电路11。