[发明专利]用于RRAM单元的混合式自跟踪参考电路

说明书

提供一种自动跟踪参考电路，其补偿IR降且在写入操作之后在不同温度下实现目标电阻状态。所公开的自跟踪参考电路包含跟踪PVT变化以针对RRAM验证操作提供PVT跟踪电平的副本存取路径、可配置电阻器网络、副本选择器迷你阵列以及阶跃电流产生器。

技术领域

本发明实施例涉及一种用于RRAM单元的混合式自跟踪参考电路。

背景技术

存储器器件用于存储半导体器件和系统中的信息。电阻性随机存取存储器(Resistive Random-Access Memory；RRAM)单元为基于电阻中的变化来存储信息的存储单元。大体而言，RRAM单元包含可依序堆叠的底部电极、电阻性开关层以及顶部电极的存储节点。电阻性开关层的电阻根据所施加电压变化。RRAM单元可处于电阻不同的多个状态。每个不同的状态可表示数字信息。可通过在电极之间施加预定电压或电流来改变状态。只要不执行预定操作，就能保持状态。

发明内容

本发明实施例提供一种用于电阻性随机存取存储器(RRAM)单元的电流参考电路，包括：可配置电阻器网络，其中所述可配置电阻器网络配置成模拟所述RRAM单元的电阻性元件；副本存取路径，其中所述副本存取路径连接到所述可配置电阻器网络的第一端子，且其中所述副本存取路径模拟与所述RRAM单元相关联的存取路径；副本选择器电路，其连接到所述可配置电阻器网络的第二端子，且其中所述副本选择器电路模拟与所述RRAM单元相关联的选择器电路；阶跃电流产生器电路，其连接到所述可配置电阻器网络，其中所述阶跃电流产生器用于调整由所述电流参考电路提供的参考电流电平；以及其中所述副本存取路径、所述可配置电阻器网络、所述副本选择器电路以及所述阶跃电流产生器电路配置成跟踪工艺、电压以及温度(PVT)变化。

本发明实施例提供一种系统，包括：电阻性随机存取存储器(RRAM)器件，其中所述RRAM器件包含：RRAM单元；存取路径的第一端子，其连接到所述RRAM单元的第一端子；以及选择器电路，其连接到所述RRAM单元的第二端子；电流参考电路；以及感测放大器电路，包含两个输入端子。电流参考电路包含：可配置电阻器网络，其中所述可配置电阻器网络配置成模拟所述RRAM单元的电阻性元件；副本存取路径，其中所述副本存取路径的第一端子连接到所述可配置电阻器网络的第一端子，且其中所述副本存取路径模拟与所述RRAM单元相关联的所述存取路径；以及副本选择器电路，连接到所述可配置电阻器网络的第二端子，且其中所述副本选择器电路模拟与所述RRAM单元相关联的所述选择器电路。存取路径的第二端子连接到所述感测放大器电路的一个输入端子，且所述副本存取路径的第二端子连接到所述感测放大器电路的另一输入端子。

本发明实施例提供一种方法，包括：将第一RRAM器件或第二RRAM器件中的一个选择性地连接到感测放大器的第一输入端，其中所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件中的每一个包含RRAM单元；配置参考电路以模拟所述已选择的第一RRAM器件或所述已选择的第二RRAM器件；通过跟踪工艺、电压以及温度(PVT)变化的所述参考电路产生参考电流；将所述参考电路选择性地连接到所述感测放大器的第二输入端；以及通过所述感测放大器将所述已选择的第一RRAM器件或所述已选择的第二RRAM器件的电流值与参考电流进行比较，以从所述第一RRAM单元或所述第二RRAM单元读取数据。

附图说明

图1示出根据一些实施例的用于存储器器件的实例自跟踪参考电路的框图。

图2示出根据一些实施例的用于存储器器件的实例自跟踪参考电路的电路图。

图3a与图3b示出可配置电阻器网络112的两个实例配置的电路图。

图4a、图4b以及图4c示出副本选择器迷你阵列116的三个实例配置的电路图。

图5示出RRAM单元电流与位计数之间的实例关系以及阶跃电流注入对所述关系的效果的曲线图500。

图6示出使用自跟踪参考电路从RRAM单元读取数据的实例方法。

具体实施方式