在相變存儲器中，接收與多個存儲器單元對應的輸入數據，并且從所述多個存儲器單元讀取先前的數據。將所述輸入數據與所述先前的數據作比較。在對于所述多個存儲器單元中的一個或多個而言所述輸入數據與所述先前的數據不同并且寫入計數小于最大值的情況下，使用輸入數據來編程該多個存儲器單元中的一個或多個，并且更新或遞增寫入計數。重復這樣的數據比較和更新寫入計數的操作。如果寫入計數達到最大值在，則確定寫入失敗。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總體上涉及存儲裝置。更具體地，本專利技術涉及具有諸如寫入或編程的數據的迭代驗證的特征的半導體存儲裝置。
技術介紹
半導體存儲裝置的示例是作為相變存儲器(PCM)的非易失性存儲裝置。PCM使用諸如硫族化物之類的相變材料來存儲數據。通常的硫族化物化合物是Ge2-Sb2-Te5 (GST)0通過控制加熱和冷卻過程，相變材料能夠來在晶相和非晶相之間穩定地轉換。與顯示較低電阻的晶相相比，非晶相顯示較高的電阻?？梢酝ㄟ^下述方式來建立也被稱為“復位”狀態或邏輯“0”狀態的非晶態將GST化合物加熱得大于熔化溫度(例如，610°C )然后迅速地冷卻該化合物?？梢酝ㄟ^下述方式來建立被稱為“置位”狀態或邏輯“I”狀態的晶態^fGST化合物加熱得大于結晶溫度(例如，450°C)并維持足以將相變材料轉換為晶態的較長時間段。結晶溫度小于熔化溫度(610°C)。加熱時間段之后是隨后的冷卻時間段。圖I示出了典型的相變存儲器単元。參照圖1，相變存儲器(PCM)単元110包括存儲元件112和開關元件114。開關元件114用于選擇性地訪問PCM単元110的存儲元件112。存儲元件112的典型實例是由相變材料(例如GST)形成的可變電阻器。通過在晶相和非晶相之間轉換結構(或特性)，可以改變可變電阻器的電阻。圖2示出了作為圖I中所示的PCM單元110的存儲元件112的示例存儲元件的結構。參照圖2，加熱器122位于第一電極124和硫族化物化合物126之間，該硫族化物化合物126由第二電極128接觸，第二電極128通常具有低電阻。第一電極124用于實現到加熱器122低阻抗接觸。加熱器122促使在被稱為可編程體積130的物理空間內的一部分硫族化物化合物126從晶態轉變為非晶態。圖3示出了圖2中所示的用于相變存儲器的存儲元件的復位和置位編程的時間和溫度的關系。參見圖2和3，相變存儲器(PCM)単元可以被編程(或寫入)為兩種狀態(或相)(i)非晶或“復位”狀態；以及(ii)結晶或“置位”狀態?？梢酝ㄟ^由加熱器122加熱相變層(存儲元件的硫族化物化合物126)來實現這種對狀態的編程。為了編程復位狀態，使電流I_Reset在持續時間tP_Reset內流經加熱器122來將相變層加熱到溫度T_Reset，然后迅速地將相變層冷卻。為了編程置位狀態，使電流I_Set流經加熱器122來將相變層加熱到溫度T_Set，并且在持續時間tP_Set內使相變層維持在溫度T_Set，然后冷卻相變層。電流I_Set的時間段tP_Reset大于電流I_Reset的tP_Reset。所施加電流I_Reset和1_Set的脈沖分別被標注為“ 132”和“ 134”。圖4A和4B分別示出了處于編程后的置位狀態“SET”和編程后的復位狀態“RESET”的相變存儲器(PCM)。相變材料(或相變層)是以熱的方式激活的。參見圖2、3、4A和4B，通過施加電流I_Set達到持續時間tP_Set，PCM單元被編程為置位狀態。被施加到相變層的熱量與I2XR成比例，其中，“ I”是流經加熱器122的I_Set的電流值，并且“R”是加熱器122的電阻。在PCM單元被編程為如圖4A中所示的置位狀態(“SET”)時，相變層改變為晶態，其導致比圖4B中所示的復位狀態(“RESET”)更低的單元電阻。類似地，通過施加電流I_Reset達到持續時間tP_Reset，相變存儲器単元被編程為復位狀態。當PCM単元被編程為復位狀態時，相變層的特定體積改變為(圖4B的)非晶態，導致比(圖4A的)置位狀態更高的單元電阻。在相變層中的可編程體積通常取決于向相變層施加的熱量。相變存儲裝置通常使用非晶態來表示邏輯“0”狀態(或RESET狀態)，并且使用晶態來表示邏輯“I”狀態(或SET狀態)。表I匯總了示例相變存儲器的典型屬性。表1 :相變存儲器屬性9M“0”T編程狀態復位置位_電阻 Rpm _ —高(>100KC1)_ _it ( IOKO )__讀取電流低高材料相非晶結晶寫入脈沖大約50ns大約200ns (tP Reset)UP Set)圖5示出了 SET狀態136和RESET狀態138的PCM單元電阻Rpm的分布。具體地說，SET狀態具有跨越從值RSl和RS2的電阻分布(例如，大約IOKQ )。RESET狀態具有跨越兩個較高的值RRl (例如，大約100KQ )和RR2的電阻分布。針對期望的生產率確定電阻值RS2和RR1。例如，如果期望的生產率是99%，則編程的PCM單元中的1%可以具有比RS2高的SET電阻或比RRl低的RESET電阻，并且被看作制作失敗。近些年來，已經使用了各種相變存儲器(PCM)単元。圖6示出了基于ニ極管的PCM単元，其包括連接到存儲元件142的ニ極管144。ニ極管144的陰極連接到字線148。存儲元件142連接到位線146。ニ極管144是雙端子裝置。也可以使用三端子器件作為開關元件。圖7示出了基于場效應晶體管(FET)或(MOS晶體管)的PCM單元，其包括FET (MOS晶體管)154和存儲元件152。晶體管154的柵級、漏極和源極分別連接到字線158、存儲元件152和地。存儲元件152連接到位線156。圖8示出了基于雙極晶體管的PCM單元，其包括(PNP型的)雙極晶體管164和存儲元件162。雙極晶體管164的基板、發射極和集電極分別連接到字線168、存儲元件162和地。存儲元件162連接到位線166。存儲器單元陣列可以由多個在圖6中所示的PCM単元形成，該PCM單元連接到多條位線146和字線148。類似地，可以由多個在圖7中所示的PCM單元來形成存儲器單元陣列，該PCM單元連接到多條位線156和字線158。可以由多個在圖8中所示的PCM單元陣列來形成存儲器單元陣列，該PCM單元連接到多條位線166和字線168。存儲元件142、152和162中的每ー個由可變電阻器形成，該可變電阻器作為在圖I中所示的存儲元件112。ニ極管144、FET 154和雙極晶體管164中的每ー個作為在圖I中所示的開關元件114，并且作為對于與其連接的存儲元件的訪問元件。使用在圖6中所示的ニ極管144或在圖8中所示的雙極晶體管164作為在存儲器単元中的開關元件114是減小単元尺寸以提高存儲密度的嘗試。需要進ー步提高存儲系統密度，以繼續降低存儲系統成本和滿足由電子系統中不斷增多的數據通信量所部分推動的存儲容量増大的需求。
技術實現思路
根據本專利技術的ー個方面，提供了一種用于向具有多個存儲器単元的相變存儲器中寫入數據的方法。所述方法包括接收包括多個比特的輸入數據；讀取包括從所述多個存儲器單元讀取的多個比特的先前的數據；與所述讀取并行地將所述輸入數據與所述先前的數據作比較；確定在所述輸入數據和所述先前的數據之間是否有一個或多個比特不同，以提供數據確定結果；并且，響應于所述數據確定結果來使用所述輸入數據編程所述多個存儲器單元的所述ー個或多個。所述方法可以進一歩包括確定計數值是否小于最大值以提供計數確定結果。有益地，響應于所述數據確定結果和計數確定結果來執行所述編程并更新所述計數值。所述接收輸入數據可以進ー步包括接收所述輸入數據的突發，所述突發包括多個數據。在另ー個方面，本專利技術提供了一種用于寫入相變存儲器的設備，所述本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：金鎮祺，
申請(專利權)人：莫塞德技術公司，
類型：
國別省市：
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