專利名稱：多電平可變電阻存儲裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動多電平可變電阻存儲裝置的方法和多電平可變電阻存儲 裝置。
背景技術(shù)：
使用電阻材料以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的存儲裝置包括相變隨機存取 存儲器(PRAM)、電阻RAM(RRAM)、以及鐵電RAM (FRAM )。相反， 動態(tài)RAM ( DRAM)和現(xiàn)代的快閃存儲器使用電荷來存儲數(shù)據(jù)，盡管DRAM 就其運行性質(zhì)而言不是非易失性的。替代電荷的變化，使用電阻材料的非易 失性存儲裝置相關(guān)于材料(如硫化物合金)的相態(tài)狀態(tài)改變的改變(PRAM )、 可變電阻材料的電阻的改變(RRAM)、以及鐵電材料的極化現(xiàn)象的改變 (FRAM)來存儲數(shù)據(jù)。
現(xiàn)代的存儲裝置無論數(shù)據(jù)存儲機制如何，都以持續(xù)嘗試縮減存儲單元大 小、增加集成度、和/或增加由存儲裝置占用的每單元面積的數(shù)據(jù)存儲密度為 特征。在其他用來增加數(shù)據(jù)存儲密度的技術(shù)中，能夠存儲多數(shù)據(jù)位的存儲單 元曰益普通。

發(fā)明內(nèi)容
在 一 個實施例中，本發(fā)明提供了 一種驅(qū)動寫數(shù)據(jù)值到多電平可變電阻存 儲裝置的方法，該方法包括將寫電流施加到可變電阻存儲單元以改變可變 電阻存儲單元的實際電阻，驗證實際電阻是否駐留在與寫數(shù)據(jù)值相關(guān)聯(lián)的預(yù) 期的電阻窗中并產(chǎn)生驗證結(jié)果，以及根據(jù)驗證結(jié)果改變寫電流量，并再次施 加寫電流到可變電阻存儲單元。
在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種多電平可變電阻存儲裝置，包括 包括可變電阻存儲單元的存儲單元陣列；驗證讀出放大器，其驗證可變電阻 存儲單元的實際電阻是否駐留在預(yù)期的電阻窗內(nèi)并產(chǎn)生驗證結(jié)果；寫控制電 路，其提供控制信號以基于驗證結(jié)果增加或減小施加到可變電阻存儲單元的寫電流量；以及寫驅(qū)動器，其提供寫電流給可變電阻存儲單元，并且響應(yīng)于
控制信號增加或減少寫電流量。


將參照附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中
圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的多電平相變隨機存取存儲裝置的電阻窗 的曲線法的流程裝置的方法的概念時序圖4到圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的驅(qū)動多電平相變隨機存取存儲裝 置的方法的曲線圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多電平相變隨機存取存儲裝置的方框
圖8是示出圖7中示出的驗證讀出放大器的示例性方框圖；以及 圖9是示出圖8中示出的第一讀出放大器的示例性方框圖。
具體實施例方式
通過參照下面參考附圖對實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的優(yōu)點和特征和實 現(xiàn)其的方法可以更容易理解。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式體現(xiàn)，并 且不應(yīng)被解釋為僅局限于圖示的實施例。而是，呈現(xiàn)這些實施例作為教導(dǎo)的 實例。遍及記載的說明書和附圖，相同的參考標(biāo)號是指相同或相似的元件。
下文將使用相變隨機存取存儲裝置(PRAM)實例描述本發(fā)明的實施例。 然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，本發(fā)明的其他實施例可以應(yīng)用到 使用電阻材料的其他形式的非易失性存儲器，如電阻RAM(RRAM)以及鐵 電RAM ( FRAM )。
圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的多電平PRAM的一系列電阻窗的曲線 圖。圖1中，假定示例性PRAM存儲兩位數(shù)據(jù)。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將 顯而易見的是，存儲三位或更多位的存儲單元可以同樣地用作實例。
參照圖1,多電平PRAM具有四個電阻窗Wl、 W2、 W3和W4。第一電阻窗Wl特性在于最低電阻電平，并且第四電阻窗W4特性在于最高電阻
電平，第二電阻窗W2和第三電阻窗W3順序地介紹于其中間。如圖1中所 示，第一電阻窗Wl被限定為小于第一參考電阻RL1。第二電阻窗W2被限 定為大于第二參考電阻RH1并小于第三參考電阻RL2。第三電阻窗W3被限 定為大于第四參考電阻RH2并小于第五參考電阻RL3。第四電阻窗W4被限 定為大于第六參考電阻RH3。分別的四個電阻窗W1、 W2、 W3和W4歸于 各自的兩位凄t據(jù)狀態(tài)00、 01、 lO和ll。
電阻裕度(margin) Ml、 M2和M3分別安排在四個電阻窗Wl、 W2、 W3和W4之間。具體地，第一電阻裕度M1將第一電阻窗Wl與第二電阻窗 W2分隔開。第二電阻裕度M2將第二電阻窗W2與第三電阻窗W3分隔開， 而第三電阻裕度M3將第三電阻窗W3與第四電阻窗W4分隔開。
圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的驅(qū)動多電平PRAM的方法的流程圖。本 上下文中的術(shù)語"驅(qū)動"是指通過其多電平PRAM中的存儲單元被歸于特定 電阻值的(多個)過程。
參照圖2，當(dāng)兩位數(shù)據(jù)寫入多電平PRAM的存儲單元中時使用寫驗證操 作。即，將兩位數(shù)據(jù)寫入特定存儲單元的方法包括將預(yù)定寫電流提供給存 儲單元，驗證是否已經(jīng)寫了適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)值(即，存儲單元是否對于預(yù)期寫到 存儲單元的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出合適的電阻狀態(tài))，以及根據(jù)驗證結(jié)果增加或減小施加 的寫電流。
圖2的實例假定數(shù)據(jù)值IO要被寫到存儲單元。然而，其他的數(shù)據(jù)值也可 以用作替代的實例。
最初，寫電流提供給相變存儲單元，以便改變由相變存儲單元呈現(xiàn)的電 阻R(SIO)。施加到相變存儲單元的寫電流可以設(shè)置為恒定電平。可替代地， 可以施加順序地遞增或遞減的電流?？商娲兀梢允┘舆f增然后遞減或遞 減然后遞增的電流。因此，本發(fā)明不限于施加的寫電流的任何具體形式。
在寫電流的初始施加后，執(zhí)行一個或更多數(shù)據(jù)驗證操作，以確定由相變 存儲單元呈現(xiàn)的實際電阻R是否對應(yīng)適當(dāng)?shù)刂甘緦憯?shù)據(jù)的電阻窗(例如，圖 示的實例中的"10"，其對應(yīng)電阻窗W3) (S20和S40)。
即，將相變存儲單元的實際電阻R與第四參考電阻RH2比較(S20)。 如果由相變存儲單元呈現(xiàn)的實際電阻R小于第四參考電阻RH2,則施加的寫 電流的電平應(yīng)當(dāng)增加(S30)以增加相變存儲單元的電阻R。繼續(xù)進(jìn)行寫電流的施加(S10)以及將實際電阻R與第四參考電阻RH2的比較(S30)，直到 實際電阻大于第四參考電阻RH2。在該控制循環(huán)內(nèi)施加增加的寫電流的示例 性方法在圖3A和圖3B中圖示。
一旦相變存儲單元的實際電阻R被確定大于第四參考電阻RH2 (S20= 否)，就將其與第五參考電阻RL3比較(S40)。
如果相變存儲單元的實際電阻R大于第五參考電阻RL3,則其應(yīng)當(dāng)減少。 這可以通過將減少的寫電流施加到相變存儲單元來實現(xiàn)(S50)。繼續(xù)進(jìn)行寫 電流的施加(S10)和將實際電阻R與第五參考電阻RL3的比較(S50),直 到實際的電阻小于第五參考電阻RL3。在該控制循環(huán)內(nèi)常用的施加減少的寫 電流的示例性方法在圖3A和圖3B中圖示。
一旦使用上述的方法由相變存儲單元呈現(xiàn)的實際電阻R進(jìn)入電阻窗W3 并且適當(dāng)?shù)貙?yīng)數(shù)據(jù)值10,則完成施加寫電流到相變存儲單元，并且寫操作 結(jié)束。
圖3A和圖3B是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例設(shè)計的驅(qū)動多電平PRAM的示 例性方法的概念時序圖。
參照圖3A和圖3B,根據(jù)本發(fā)明實施例的多電平PRAM在多個寫循環(huán) L=l到L=ll期間寫數(shù)據(jù)。在每個寫循環(huán)開始前，執(zhí)行驗證操作 (VERIFY_READ )。在每個寫循環(huán)期間，數(shù)據(jù)可以寫到相變存儲單元。
在圖3A中，適合于寫數(shù)據(jù)值10的施加的寫電流的幅度(I_datalO)將 根據(jù)驗證操作的結(jié)果改變。例如，具有幅度0.5mA的第一施加的寫電流在第 一寫循環(huán)L4期間提供。下面的驗證結(jié)果示出相變存儲單元的實際電阻R 還沒有進(jìn)入對應(yīng)數(shù)據(jù)值10的預(yù)期的電阻窗W3。因此，具有幅度l.OmA的寫 電流在第二寫循環(huán)L=2期間施加到相變存儲單元。
相反并如圖3B中所示，適合于寫數(shù)據(jù)值10的施加的寫電流的脈沖寬度 (1—datalO)根據(jù)驗證結(jié)果改變。例如，如果響應(yīng)于在第一寫循環(huán)L爿期間施 加提供的初始寫電流，由相變存儲單元呈現(xiàn)的實際電阻R沒有進(jìn)入對應(yīng)數(shù)據(jù) 值10的預(yù)期的電阻窗W3,則在第二寫循環(huán)L-2期間施加的寫電流的脈沖寬 度增加，超過在第一寫循環(huán)L=l期間提供的初始寫電流的脈沖寬度。
如圖2、圖3A和圖3B中所示，根據(jù)本發(fā)明實施例，寫電流量(I—data10) 可以經(jīng)過一系列寫循環(huán)L=l到L=ll改變。在圖示的實施例內(nèi)，如用來表示 施加的寫電流的特性的術(shù)語"量"指示由寫電流提供的電荷的特定量。該提供的電荷量可以例如通過增加寫電流的幅度或?qū)戨娏鞯氖┘訒r段來改變。
因此，如果相變存儲單元的實際電阻R小于第四參考電阻RH2，則寫電 流量增加，并且如果相變存儲單元的實際電阻R大于第五參考電阻RL3，則 寫電流量減少。當(dāng)然，根據(jù)圖2的流程圖，隨著每個寫循環(huán)L=l到L=ll進(jìn) 展，寫電流量可以繼續(xù)增加或減少。如上相關(guān)實施例所述的，由于相變存儲 單元的實際電阻R能夠被控制以將其放置在預(yù)期的電阻窗W3內(nèi)，所以能夠 改進(jìn)寫操作的可靠性。此外，由于在該執(zhí)行的實例中可以確保足夠的電阻裕 度M2和M3,所以能夠?qū)⑴c存儲的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的讀差錯最小化。
圖4、圖5和圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖示用于驅(qū)動多電平PRAM的 示例性方法的曲線圖。圖4、圖5和圖6示出寫數(shù)據(jù)值IO寫到相變存儲單元 的情形，該相變存儲單元當(dāng)前呈現(xiàn)出指示數(shù)據(jù)值OO的實際電阻R。即，初始 數(shù)據(jù)是00并且目標(biāo)數(shù)據(jù)是10。圖4、圖5和圖6示出通過多個寫循環(huán)相變存 儲單元的實際電阻R的變化的實例。然而，這些僅是進(jìn)一步圖示本發(fā)明實施 例的選擇的實例。圖4、圖5和圖6中所示的箭頭指示由相變存儲單元呈現(xiàn) 出的實際電阻R的改變，該相變存儲單元具有通過一系列寫循環(huán)寫到每個的 目標(biāo)數(shù)據(jù)10。
參照圖4,相變存儲單元的實際電阻R通過在第一寫循環(huán)L-1期間提供 的寫電流而增加。然而，由于相變存儲單元的實際電阻R仍然小于第四參考 電阻RH2，所以寫電流量增加，然后在第二寫循環(huán)1^2期間再次提供增加的 寫電流。如驗證結(jié)果所示，由于第二寫循環(huán)L-2之后的相變存儲單元的實際 電阻R駐留在對應(yīng)數(shù)據(jù)值IO的預(yù)期的電阻窗中，所以寫操作結(jié)束。
參照圖5,相變存儲單元的實際電阻增加了在第一寫循環(huán)I^1期間提供 的寫電流。然而，由于相變存儲單元的實際電阻變得大于第五參考電阻RL3， 所以寫電流量減少，然后在第二寫循環(huán)L-2期間提供減少的寫電流。如驗證 結(jié)果所示，由于第二寫循環(huán)L=2之后的相變存儲單元的實際電阻駐留在對應(yīng) 數(shù)據(jù)值IO的預(yù)期的電阻窗內(nèi)，所以寫操作結(jié)束。
參照圖6,相變存儲單元的實際電阻通過在第一寫循環(huán)L=l期間提供的 寫電流而增加。然而，由于相變存儲單元的實際電阻大于第五參考電阻RL3， 所以寫電流量必須在第二寫循環(huán)1^2期間減少。然而，驗證結(jié)果示出在第二 寫循環(huán)I^2之后，相變存儲單元的實際電阻現(xiàn)在小于第四參考電阻RH2。因 此，寫電流量必須增加并在第三寫循環(huán)L-3期間提供。在第三寫循環(huán)L^3之
后，驗證結(jié)果示出相變存儲單元的實際電阻駐留在對應(yīng)數(shù)據(jù)值10的預(yù)期的電 阻窗內(nèi)，并且寫操作結(jié)束。
具體地并且如圖3A和圖3B中所示，在第三寫循環(huán)L二3期間施加的寫電 流量應(yīng)該大于在第二寫循環(huán)L=2期間施加的寫電流量，但是小于在第一寫循 環(huán)期間施加的寫電流量。因此，如圖6中所示，可以看到，在第三寫循環(huán)后 相變存儲單元的實際電阻的改變幅度小于在第二寫循環(huán)后相變存儲單元的實 際電阻改變的幅度。因此，在根據(jù)本發(fā)明實施例的多電平PRAM中，增加或 減少施加的寫電流量的步驟可以經(jīng)過一 系列寫循環(huán)減少。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多電平PRAM的示例性方框圖，并且能 夠?qū)崿F(xiàn)上述或類似的驅(qū)動方法。
參照圖7,多電平PRAM通常包括存儲單元陣列110、行譯碼器120、列 譯碼器130、驗證讀出放大器140、寫控制電路170和寫驅(qū)動器180。
存儲單元陣列110包括劃分成多個單元組的多個相變存儲單元。雖然圖7 中沒有示出，但是相變存儲單元包括可變電阻元件，該可變電阻元件包括 根據(jù)晶態(tài)或非晶態(tài)具有至少兩個不同電阻值的相變材料；以及接入(access) 元件，其控制流到可變電阻元件的電流。這里，接入元件可以是串聯(lián)連接到 電阻元件的二極管或晶體管。此外，可以使用各種材料(如包含兩個原子的 GaSb、 InSb、 InSe、 Sb2Te3和GeTe、包含三個原子的GeSbTe、 GaSeTe、 InSbTe、 SnSb2Te4和InSbGe 、以及包含四個原子的AglnSbTe 、 ( GeSn ) SbTe 、 GeSb(SeTe)和Te81Gel5Sb2S2 )作為相變材料。
行譯碼器120接收并譯碼行地址，并指定一行要寫入的多個相變存儲單 元。列譯碼器130接收并譯碼列地址，并指定一列要寫入的多個相變存儲單 元。
驗證讀出放大器140驗證相變存儲單元的電阻是否進(jìn)入預(yù)定的電阻窗。 具體地，驗證讀出放大器140接收分別對應(yīng)第一參考電阻到第六參考電 阻RL1到RL3以及RH1到RH3的第一參考電壓到第六參考電壓VRL1到 VRL3以及VRH1到VRH3，并接收要寫入相變存儲單元的寫數(shù)據(jù)(WDATA )。 要用于讀出的參考電壓基于寫數(shù)據(jù)WDATA，在第一參考電壓到第六參考電 壓VRL1到VRL3以及VRH1到VRH3中選擇。例如，在要寫入的寫數(shù)據(jù) WDATA是10的情形，由于對應(yīng)數(shù)據(jù)10的電阻窗大于第四參考電阻RH2并 小于第五參考電阻RL3,所以要用于讀出的參考電壓是對應(yīng)第四參考電阻RH2的第四參考電壓VRH2和對應(yīng)第五參考電阻RL3的第五參考電壓VRL3。 又例如，在要寫入的寫數(shù)據(jù)WDATA是Ol的情形，要用于讀出的參考電壓是 第二參考電壓VRH1和第三參考電壓VRL2。用選擇的參考電壓，確定相變 存儲單元的實際電阻是否駐留在預(yù)期的電阻窗內(nèi)。按照確定結(jié)果，第一比較 信號PASS1和/或第二比較信號PASS2提供給寫控制電路170。
在要寫入的寫數(shù)據(jù)WDATA是10的情形，第一比較信號PASS1可以使 用第四參考電壓VRH2指示確定結(jié)果，并且第二比較信號PASS2可以使用第 五參考電壓VRL3指示確定結(jié)果。示例性寫驅(qū)動器180將參照圖8和圖9以 一些附加的細(xì)節(jié)描述。
寫控制電路.170提供控制信號CON,以便基于驗證讀出放大器140的驗 證結(jié)果增加或減少寫電流量。
例如，當(dāng)?shù)谝槐容^信號PASS1是邏輯低(例如，指示相變存儲單元的實 際電阻小于第四參考電阻RH2)時，寫控制電路170提供控制信號CON以 增加寫電流量。當(dāng)?shù)诙容^信號PASS2為高(例如，指示相變存儲單元的實 際電阻大于第五參考電阻RL3 )時，寫控制電路170提供控制信號CON以減 少寫電流量。進(jìn)一步，當(dāng)?shù)谝槐容^信號PASS1為高并且第二比較信號PASS2 為低(例如，指示相變存儲單元的實際電阻駐留在對應(yīng)數(shù)據(jù)10的預(yù)期的電阻 窗中)時，寫控制電路170提供控制信號CON,使得寫驅(qū)動器180不繼續(xù)供 應(yīng)寫電;克。
因此，寫驅(qū)動器180提供寫電流給相變存儲單元，同時響應(yīng)于控制信號 CON增加或減少寫電流量。
圖8是以一些附加的細(xì)節(jié)示出圖7的驗證讀出放大器的示例性方框圖。 圖9是以一些附加的細(xì)節(jié)示出圖8的第一讀出放大器的示例性方框圖。在圖 9中，為方便解釋，描述了列選擇電路121、行選擇電路131、和相變存儲單 元111以及第一讀出放大器。
參照圖8，驗證讀出放大器140包括第一讀出放大器和第二讀出放大器 150和160，該第一讀出放大器和第二讀出放大器150和160接收第一參考電 壓到第六參考電壓VRL1到VRL3和VRH1到VRH3以及寫數(shù)據(jù)WDTA。在 要寫入的寫數(shù)據(jù)是01的情形，第一讀出放大器150使用第四參考電壓VRH2 執(zhí)行讀出，并提供第一比較信號PASS1,而第二讀出放大器160使用第五參 考電壓VRL3執(zhí)行讀出，并提供第二比較信號PASS2。在圖8的示例性方框
圖中，讀出放大器的數(shù)目根據(jù)用于讀出所需的參考電壓的數(shù)目來確定。這將 對本發(fā)明所有實施例是正確的。
參照圖9,列選擇電路131接收列選擇信號YSEL以選擇位線BL,并且 行選擇電路121接收行選擇信號XSEL以選擇字線WL,由此選擇要寫入的 相變存儲單元111。
第一讀出放大器150施加電流到選擇的相變存儲單元lll,并讀出一讀出 的節(jié)點NS的電平變化以便讀取數(shù)據(jù)，該變化由于流過選擇的相變存儲單元 111的電流而出現(xiàn)。
上述讀出放大器150可包括預(yù)充電單元152、補償單元154、補償電壓選 擇單元155、箝位單元156以及比較單元158。
預(yù)充電單元152在讀出操作前的預(yù)充電時間段期間，用預(yù)定電平(例如， 電源電壓VDD)對讀出的節(jié)點預(yù)充電。預(yù)充電單元152可以是在電源電壓 VDD和讀出的節(jié)點NS之間耦合的PMOS晶體管，并且具有預(yù)充電控制信號 VPRE施加到其上的柵極。
補償單元154提供補償電流給讀出的節(jié)點NS,以便補償讀出的節(jié)點NS 的電平減少，該電平減少由于流過選擇的相變存儲單元111的電流而出現(xiàn)。 具體地，當(dāng)數(shù)據(jù)OO存儲在相變存儲單元111中時，由于相變材料的電阻小， 所以流過選擇的相變存儲單元111的電流量大。進(jìn)一步，當(dāng)數(shù)據(jù)11存儲在相 變存儲單元111中時，由于相變材料的電阻大，所以流過選擇的相變存儲單 元lll的電流量(即"單元電流，，)小。當(dāng)其由不等式表達(dá)時，可以表達(dá)為"在 數(shù)據(jù)OO情形的單元電流量" > "在數(shù)據(jù)Ol情形的單元電流量" > "在數(shù)據(jù)10 情形的單元電流量" > "在數(shù)據(jù)11情形的單元電流量"。例如，當(dāng)從補償單元 154提供的電流量對應(yīng)數(shù)據(jù)10和數(shù)據(jù)11情形的單元電流時，對數(shù)據(jù)10和數(shù) 據(jù)ll,在讀出的節(jié)點NS的電平保持不變，但對數(shù)據(jù)OO和數(shù)據(jù)Ol,在讀出 的節(jié)點NS的電平減少。因此，可以通過調(diào)整從補償單元154提供的補償電 流量，區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)OO、數(shù)據(jù)Ol、數(shù)據(jù)10、和數(shù)據(jù)11。補償單元154可以是在 電源電壓VDD和讀出的節(jié)點NS之間耦合的PMOS晶體管，并且具有接收補 償電壓的柵極。在此情形，補償電流量可以通過調(diào)整補償電壓來調(diào)整。
補償電壓選擇單元155接收第 一參考電壓到第六參考電壓VRL1到VRL3 和VRH1到VRH3以及要寫入的寫數(shù)據(jù)WDATA，并且提供對應(yīng)于要寫入的 寫數(shù)據(jù)WDATA的參考電壓。圖9的實例示出第四參考電壓VRH2被選擇為
補償電壓的情形。
箝位單元156在要讀取的合適范圍內(nèi)，執(zhí)行關(guān)于位線BL的電平的箝位。 具體地，箝位單元156相對于位線BL的電平執(zhí)行對低于相變材料的閾值電 壓Vth的預(yù)定電平的箝位。這是因為當(dāng)位線BL的電平變得等于或大于閱值 電壓Vth時，選擇的相變存儲單元111的相變材料的相位可能改變。箝位單 元156可以是在位線BL和讀出的節(jié)點NS之間耦合的NMOS晶體管，并且 具有接收箝位控制信號VCMP的柵極。
比較單元158比較讀出的節(jié)點NS的電平和參考電平REF，并輸出比較 信號PASSl。
當(dāng)?shù)谒膮⒖茧妷篤RH2被選擇為補償電壓時，如果相變存儲單元的實際 電阻小于第四參考電阻RH2,則讀出的節(jié)點NS的電平降低，并且比較信號 PASS1輸出為邏輯低值。如果相變存儲單元的電阻大于第四參考電阻RH2， 則讀出的節(jié)點NS的電平保持不變，并且比較信號PASS1輸出為邏輯高值。
盡管已經(jīng)聯(lián)系示例性實施例描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯 而易見的是，可以對其進(jìn)行各種修改和改變而不背離本發(fā)明的范圍。因此， 應(yīng)該理解，上述實施例在所有方面是非限制性的，而是解釋性的。本發(fā)明的 范圍由權(quán)利要求書來限定，因此權(quán)利要求書意圖包含落入權(quán)利要求書的范圍 和邊界的所有改變和修改、或這樣的范圍和邊界的等價物。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動寫數(shù)據(jù)值到多電平可變電阻存儲裝置的方法，該方法包括將寫電流施加到可變電阻存儲單元，以改變可變電阻存儲單元的實際電阻；驗證實際電阻是否駐留在與寫數(shù)據(jù)值相關(guān)聯(lián)的預(yù)期的電阻窗中并產(chǎn)生驗證結(jié)果；以及根據(jù)驗證結(jié)果改變寫電流量，并再次施加寫電流到可變電阻存儲單元。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中電阻窗的限定與第一參考電阻和第二 參考電阻相關(guān)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)實際電阻小于由驗證結(jié)果所示的第 一參考電阻時，增加寫電流量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中增加寫電流量包括增加寫電流的幅度。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中增加寫電流量包括增加寫電流的脈沖 寬度。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)實際電阻大于由驗證結(jié)果所示的第 二參考電阻時，減小寫電流量。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中減小寫電流量包括減小寫電流的幅度。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中減小寫電流量包括減小寫電流的脈沖 寬度。
9. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括重復(fù)施加寫電流、驗證實際電阻、改變寫電流量和再施加寫電流，直到 驗證結(jié)果指示實際電阻駐留在由第 一參考電阻和第二參考電阻限定的預(yù)期的 電阻窗內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中對于寫電流量的變化的改變幅度經(jīng) 過多次重復(fù)逐漸減少。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中當(dāng)驗證結(jié)果指示實際電阻駐留在預(yù) 期的電阻窗內(nèi)時，重復(fù)的次數(shù)停止。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中可變電阻存儲單元存儲兩位數(shù)據(jù)。
13. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中可變電阻存儲單元是相變存儲單元。
14. 一種多電平可變電阻存儲裝置，包括 存儲單元陣列，其包括可變電阻存儲單元；驗證讀出放大器，其驗證可變電阻存儲單元的實際電阻是否駐留在預(yù)期的電阻窗內(nèi)，并產(chǎn)生驗證結(jié)果；寫控制電路，其提供控制信號以基于驗證結(jié)果增加或減小施加到可變電阻存儲單元的寫電流量；以及寫驅(qū)動器，其提供寫電流給可變電阻存儲單元，并且響應(yīng)于控制信號增力口或減少寫電流量。
15. 如權(quán)利要求14所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中預(yù)期的電阻窗由第一參考電阻和第二參考電阻限定。
16. 如權(quán)利要求15所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中當(dāng)實際電阻小 于由驗證結(jié)果所示的第一參考電阻時，寫驅(qū)動器增加寫電流量。
17. 如權(quán)利要求15所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中當(dāng)實際電阻大 于由驗證結(jié)果所示的第二參考電阻時，寫驅(qū)動器減小寫電流量。
18. 如權(quán)利要求15所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中驗證讀出放大 器包括第一讀出放大器，其使用對應(yīng)第一參考電阻的第一參考電壓，讀出可變 電阻存儲單元的實際電阻；以及第二讀出放大器，其使用對應(yīng)第二參考電阻的第二參考電壓，讀出可變 電阻存儲單元的實際電阻。
19. 如權(quán)利要求14所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中寫驅(qū)動器通過 —系列寫循環(huán)，將寫電流提供給可變電阻存儲單元，并且寫電流的增加或減 小的量經(jīng)過一 系列寫循環(huán)逐漸減小。
20. 如權(quán)利要求14所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中當(dāng)實際電阻駐 留在由驗證結(jié)果所示的預(yù)期的電阻窗內(nèi)時，寫驅(qū)動器不繼續(xù)提供寫電流給可 變電阻存儲單元。
21. 如權(quán)利要求14所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中可變電阻存儲 單元存儲兩位數(shù)據(jù)。
22. 如權(quán)利要求14所述的多電平可變電阻存儲裝置，其中可變電阻存儲 單元是相變存儲單元。
全文摘要
公開了一種驅(qū)動多電平可變電阻存儲裝置的方法。驅(qū)動多電平可變電阻存儲裝置的方法包括提供寫電流給可變電阻存儲器，以便改變可變電阻存儲單元的電阻；驗證改變的電阻是否進(jìn)入預(yù)定的電阻窗；以及提供具有從基于驗證結(jié)果最近提供的寫電流增加或減小的量的寫電流，以便改變可變電阻存儲單元的電阻。
文檔編號G11C7/20GK101192446SQ20071019665
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者趙佑榮, 金杜應(yīng), 金起圣 申請人:三星電子株式會社