寫入驅(qū)動器、包括寫入驅(qū)動器的阻變存儲裝置和操作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求在2014年8月5日提交韓國知識產(chǎn)權(quán)局的申請?zhí)枮?0-2014-0100444 的韓國申請的優(yōu)先權(quán)，其整體內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 各種實施例通常設(shè)及一種半導(dǎo)體集成電路，且更具體設(shè)及一種寫入驅(qū)動器、一種 包括該寫入驅(qū)動器的阻變存儲裝置和一種操作方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 在非易失性存儲器之中，諸如相變RAM和電阻式RAM之類的阻變存儲元件根據(jù)數(shù) 據(jù)儲存材料的電阻狀態(tài)來限定信息儲存狀態(tài)。在阻變存儲元件中，在編程操作中施加編程 電流，使得數(shù)據(jù)儲存材料可W具有期望的電阻狀態(tài)。
[0005] 編程電流脈沖的上升斜率的減小意味著所需的電流量未被傳輸?shù)侥繕?biāo)單元并且 目標(biāo)數(shù)據(jù)未被寫入。因此，為了寫入目標(biāo)數(shù)據(jù)，有必要重復(fù)編程過程和驗證過程若干次。
[0006] 在該情形下，可W采用考慮根據(jù)從寫入驅(qū)動器到單元的路徑所確定的時間常數(shù)來 補償編程電流脈沖的方法。然而，如果僅考慮根據(jù)從寫入驅(qū)動器到單元的路徑所確定的時 間常數(shù)，則根據(jù)編程之前單元的電阻狀態(tài)很有可能出現(xiàn)過沖現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在一個實施例中，一種寫入驅(qū)動器可W被配置成響應(yīng)于根據(jù)存在于從寫入驅(qū)動器 到編程目標(biāo)單元的路徑上的寄生組件W及編程目標(biāo)單元的電阻值而生成的控制碼來確定 預(yù)加重電流脈沖的施加時間和幅度。另外，寫入驅(qū)動器可W被配置成通過在編程模式下使 預(yù)加重電流與預(yù)設(shè)編程電流相加來將預(yù)設(shè)編程電流供應(yīng)給存儲器電路塊。
[0008] 在一個實施例中，一種阻變存儲裝置可W包括存儲器電路塊，存儲器電路塊包括 多個阻變存儲器單元。阻變存儲裝置還可W包括控制器，控制器被配置成根據(jù)在從寫入驅(qū) 動器到編程目標(biāo)單元的路徑上的寄生組件W及在寫入模式下編程目標(biāo)單元的電阻值來生 成控制碼。另外，阻變存儲裝置可W包括寫入驅(qū)動器，寫入驅(qū)動器被配置成響應(yīng)于控制碼來 確定預(yù)加重電流脈沖的施加時間和幅度，并且通過使預(yù)加重電流與預(yù)設(shè)編程電流相加來將 預(yù)設(shè)編程電流供應(yīng)給存儲器電路塊。
[0009] 在一個實施例中，一種阻變存儲裝置的編程方法可W包括響應(yīng)于寫入命令來讀取 編程目標(biāo)單元的電阻值。該編程方法還可W包括根據(jù)在從寫入驅(qū)動器到編程目標(biāo)單元的路 徑上的寄生組件W及編程目標(biāo)單元的電阻值來生成控制碼。此外，該編程方法可W包括通 過使預(yù)加重電流與編程電流相加來將具有根據(jù)控制碼確定的施加時間和幅度的預(yù)加重電 流脈沖供應(yīng)給編程目標(biāo)單元。
【附圖說明】 陽010] 圖I是圖示根據(jù)一個實施例的阻變存儲裝置的示例表示的配置圖。
[0011] 圖2是圖示圖1中所示的控制碼生成單元的示例表示的配置圖。
[0012] 圖3是圖示根據(jù)一個實施例的寫入驅(qū)動器的示例表示的配置圖。
[0013] 圖4是圖示根據(jù)一個實施例的寫入驅(qū)動器的示例表示的電路圖。
[0014] 圖5是協(xié)助解釋根據(jù)一個實施例的阻變存儲裝置的操作的時序圖的示例表示。
[0015] 圖6和圖7是協(xié)助解釋根據(jù)一個實施例的阻變存儲裝置的操作的流程圖的示例表 /J、-O
[0016]圖8是根據(jù)一個實施例的協(xié)助解釋按目標(biāo)單元的時間常數(shù)進行縮放的編程電流 脈沖的形狀的示圖的示例表示。
[0017] 圖9是協(xié)助解釋根據(jù)輸入編程電流和預(yù)加重電流的編程電流脈沖的形狀的示圖 的示例表示。 陽01引圖10至圖14是協(xié)助解釋根據(jù)實施例的系統(tǒng)的示圖的示例表示。
【具體實施方式】
[0019] 在下文中，將參照附圖通過各種示例描述寫入驅(qū)動器、包括該寫入驅(qū)動器的阻變 存儲裝置和操作方法。
[0020] 參照圖1，示出了圖示根據(jù)一個實施例的阻變存儲裝置的示例表示的配置圖。
[0021] 阻變存儲裝置10可W包括存儲器電路塊200、控制器110、讀取電路塊120和寫入 驅(qū)動器130。
[0022] 存儲器電路塊200可W具有電禪接在字線和位線之間的多個阻變存儲器單元，W 及存取相應(yīng)存儲器單元的行選擇單元和列選擇單元。
[002引控制器110可W從外部接收命令、地址和數(shù)據(jù)。另外，控制器110可W通過控制寫 入驅(qū)動器130來對存儲器電路塊200中的數(shù)據(jù)進行編程。此外，控制器110可W從外部接 收命令和地址，通過控制讀取電路塊120從存儲器電路塊200讀取數(shù)據(jù)，W及將讀取的數(shù)據(jù) 輸出到外部。
[0024] 更具體地，在編程操作中，控制器110通過控制讀取電路塊120預(yù)先讀取目標(biāo)單元 的電阻狀態(tài)。此外，提供在控制器110中的控制碼生成單元1110基于存在于從寫入驅(qū)動器 130到目標(biāo)單元的路徑上的寄生組件W及預(yù)先讀取的目標(biāo)單元的電阻狀態(tài)來生成控制碼W 控制預(yù)加重電流脈沖。
[00巧]在一個實施例中，控制碼生成單元1110可W基于存在于至目標(biāo)單元的路徑上的 寄生組件W及目標(biāo)單元的電阻狀態(tài)來確定預(yù)加重電流的脈沖幅度和脈沖施加時間（脈沖 寬度）。 陽0%] 在一個實施例中，控制碼生成單元1110可W預(yù)設(shè)預(yù)加重電流脈沖的幅度。另外， 控制碼生成單元1110可W生成控制碼，使得預(yù)加重電流脈沖的施加時間可W根據(jù)存在于 從寫入驅(qū)動器130到目標(biāo)單元的路徑上的寄生組件W及目標(biāo)單元的電阻狀態(tài)而改變。
[0027] 此外，控制碼生成單元1110可W設(shè)定預(yù)加重電流脈沖的幅度，W便根據(jù)寫入驅(qū)動 器130到目標(biāo)單元的距離而變得不同。此外，控制碼生成單元1110可W生成控制碼，使得 預(yù)加重電流脈沖的施加時間可W基于它們而改變。
[0028] 在一個實施例中，控制碼生成單元1110可W根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先計算預(yù)加重電流 脈沖的施加時間?？刂拼a生成單元1110還可W生成控制碼，使得預(yù)加重電流脈沖的幅度可W根據(jù)存在于從寫入驅(qū)動器130到目標(biāo)單元的路徑上的寄生組件W及目標(biāo)單元的電阻狀 態(tài)而改變。
[0029] 寫入驅(qū)動器130可W通過將根據(jù)控制碼確定的預(yù)加重電流連同預(yù)設(shè)編程電流一 起提供給目標(biāo)單元來執(zhí)行編程操作。
[0030] 參照圖2,圖示了示出圖1中所示的控制碼生成單元1110的示例表示的配置圖。
[0031] 控制碼生成單元1110可W被配置成包括第一控制碼生成電路1111和第二控制碼 生成電路1113。 陽03引第一控制碼生成電路1111基于控制信息CTR_IF和目標(biāo)單元的電阻狀態(tài)PREJ? 生成第一控制碼CODEKO:X〉?？刂菩畔TR_IF可W包括預(yù)設(shè)編程電流IpcM。控制信息CTR_ IF還可W包括存在于從寫入驅(qū)動器130到目標(biāo)單元的路徑上的寄生組件，例如，寄生電阻 Rp和寄生電容CP。在一個實施例中，第一控制碼CODEKO:X〉可W被配置成確定預(yù)加重電流 脈沖的幅度或電平。
[0033] 第二控制碼生成電路1113基于目標(biāo)單元的電阻狀態(tài)PRE_RD生成第二控制碼 C0DE2<0:X〉。在一個實施例中，第二控制碼C0DE2<0:X〉可W被配置成確定預(yù)加重電流脈沖 的施加時間。
[0034] 下面將描述控制碼生成單元1110中生成第一控制碼C0DEl<0:x>和第二控制碼 C0DE2<0:x〉的原理的示例。
[0035] 通常，電壓V、電流I和電阻R具有W下公式1中所表達的關(guān)系。
[0036][公式U
[0037] V = IR
[0038] 已知當(dāng)通過存在于從寫入驅(qū)動器130到目標(biāo)單元的路徑上的寄生組件，即寄生電 阻Rp和寄生電容Cp來考慮時間常數(shù)T時，寄生電容器的充電電壓可W如公式2中所表達 的。
[0039][公式引
陽OW 運里，V。表示充電電壓，VI康示輸入電壓，而t是充電時間。
[0042] 當(dāng)假定通過供應(yīng)使預(yù)加重電流IpKe與預(yù)設(shè)編程電流IPCM相加而得到的電流來將期 望電壓施加到目標(biāo)單元的情形時，公式3可W從公式1和公式2導(dǎo)出。 陽0創(chuàng)[公式引
W45] 在式3中，Rpath可W被表達為Rpath=Rp+IUi，其是存在于至目標(biāo)單元的路徑上的 寄生電阻Rp與目標(biāo)單元的電阻的和。編程電流IPCM是預(yù)設(shè)值，并且考慮到存在于從寫 入驅(qū)動器130到目標(biāo)單元的路徑上的寄生電阻Rp和寄生電容CpW及目標(biāo)單元自身的電阻 Rceii，時間常數(shù)T被確定為T=化+Rceii)XCp=RpathCpd
[0046] 通過關(guān)于預(yù)加重電流IpKe重寫公式3,獲得了公式4。
[0047][公式"
W例