本發(fā)明涉及一種電路。

背景技術(shù)：

正探索電阻式隨機存取存儲器(rram)、磁阻式隨機存取存儲器(mram)及相變隨機存取存儲器(pcram)等等作為下一代存儲器裝置?；趓ram、mram及pcram技術(shù)的存儲器單元具有可編程電阻。例如，此類存儲器單元可經(jīng)編程而處于高電阻狀態(tài)或低電阻狀態(tài)中，其中存儲器單元的電阻指示數(shù)據(jù)的位值(例如，在實例中，高電阻狀態(tài)指示“1”的位值，且低電阻狀態(tài)指示“0”的位值)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電路。所述電路包括具有可編程電阻的存儲器單元；及耦合到所述存儲器單元且包含開關(guān)的電路，所述電路經(jīng)配置以當所述開關(guān)處于第一狀態(tài)中時將編程電壓施加于所述存儲器單元，且所述電路經(jīng)配置以當所述開關(guān)處于第二狀態(tài)中時將編程電流施加于所述存儲器單元，所述存儲器單元的所述電阻基于將所述編程電壓或所述編程電流施加于所述存儲器單元而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。

附圖說明

當結(jié)合附圖閱讀時，根據(jù)以下詳細描述最佳地理解本發(fā)明的方面。應(yīng)注意，根據(jù)標準行業(yè)慣例，各種特征不一定按比例繪制。實際上，為了使討論清楚起見，可任意增大或減小各種特征的尺寸。

圖1a描繪了根據(jù)一些實施例的經(jīng)配置以對具有可編程電阻的存儲器單元進行編程的電路的框圖。

圖1b及1c說明了根據(jù)一些實施例的對具有電阻式開關(guān)元件的存儲器單元進行編程的電壓驅(qū)動及電流驅(qū)動方法的特征。

圖2描繪了根據(jù)一些實施例的用于對具有可編程電阻的存儲器單元進行編程的實例電路。

圖3a及3b說明了根據(jù)一些實施例的當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時圖2的電路的操作。

圖4a及4b說明了根據(jù)一些實施例的當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時圖2的電路的操作。

圖5說明了根據(jù)一些實施例的使用電壓驅(qū)動模式及電流驅(qū)動模式兩者執(zhí)行設(shè)置操作的算法。

圖6說明了根據(jù)一些實施例的使用電壓驅(qū)動模式及電流驅(qū)動模式兩者執(zhí)行復位操作的算法。

圖7是說明根據(jù)一些實施例的對具有可編程電阻的存儲器單元執(zhí)行“設(shè)置”編程操作的實例方法的流程圖。

圖8是說明根據(jù)一些實施例的對具有可編程電阻的存儲器單元執(zhí)行“復位”編程操作的實例方法的流程圖。

具體實施方式

以下揭示內(nèi)容提供了許多不同實施例或?qū)嵗杂糜趯嵤┧峁说奈锏牟煌卣?。下文描述了組件及布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當然，此類實例僅僅是實例且不旨在具有限制性。例如，在以下詳述中，第一特征形成在第二特征上方或第二特征上可包含其中第一及第二特征直接接觸而形成的實施例，且還可包含其中第一及第二特征之間可形成額外特征使得第一及第二特征可不直接接觸的實施例。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復參考數(shù)字及/或字母。此重復是為了簡單且清楚起見且本身不規(guī)定所討論的各個實施例及/或配置之間的關(guān)系。

圖1a描繪了根據(jù)一些實施例的經(jīng)配置以對具有可編程電阻的存儲器單元102進行編程的電路的框圖100。如圖中所示，存儲器單元102包含第一端子110及第二端子112，其中第二端子連接到接地參考電壓。存儲器單元102的端子110、112之間安置有電阻式開關(guān)元件。電阻式開關(guān)元件具有可編程電阻，因此使得存儲器單元102能夠被編程為高電阻狀態(tài)及低電阻狀態(tài)。存儲器單元102可為例如電阻式隨機存取存儲器(rram)單元、磁阻式隨機存取存儲器(mram)單元或相變隨機存取存儲器(pcram)單元等等。

存儲器單元102的電阻式開關(guān)元件具有可編程電阻，其基于(i)施加于單元102的電壓及(ii)通過單元102的電流而改變。例如，如圖1b中所示，當施加于存儲器單元102的電壓低于閾值電壓(在圖1b中標記為“閾值v”)時，沒有電流或有極低電流在存儲器單元102中流動。當施加于存儲器單元102的電壓高于閾值電壓時，存儲器單元102的電阻急劇降低，且因此較大電流在單元102中流動。圖1b因此說明了編程電壓(例如，高于閾值電壓的電壓)施加于存儲器單元102，其中編程電壓的施加將存儲器單元102的電阻從第一電阻狀態(tài)(例如，高)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)(例如，低)。編程電壓后續(xù)施加于存儲器單元102致使存儲器單元102的電阻從第二電阻狀態(tài)(例如，低)變?yōu)榈谝浑娮锠顟B(tài)(例如，高)。

應(yīng)注意，圖1b及所附描述僅僅是示范性的且存儲器單元102的行為在不同實施例中是不同的。然而，一般來說，圖1b的實例說明了存儲器單元102的電阻基于施加于存儲器單元102的電壓而在高電阻狀態(tài)與低電阻狀態(tài)之間改變。這種對存儲器單元102進行編程的方式是“電壓驅(qū)動”方法。存儲器單元102還可使用“電流驅(qū)動”方法來編程。為了說明電流驅(qū)動方法的特征，參考圖1c。

如圖1c的實例中所示，當施加于存儲器單元102的電流低于閾值電流(在圖1c中標記為“閾值i”)時，跨存儲器單元102的電壓相對較低。當施加于存儲器單元102的電流高于閾值電流時，存儲器單元102的電阻急劇增加，且因此跨存儲器單元102的電壓增加。圖1c因此說明了編程電流(例如，高于閾值電流的電流)施加于存儲器單元102，其中編程電流的施加將存儲器單元102的電阻從第一電阻狀態(tài)(例如，低)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)(例如，高)。編程電流后續(xù)施加于存儲器單元102致使存儲器單元102的電阻從第二電阻狀態(tài)(例如，高)變?yōu)榈谝浑娮锠顟B(tài)(例如，低)。

應(yīng)注意，圖1c及所附描述僅僅是示范性的且存儲器單元102的行為在不同實施例中是不同的。然而，一般來說，圖1c的實例說明了存儲器單元102的電阻基于施加于存儲器單元102的電流而在高電阻狀態(tài)與低電阻狀態(tài)之間改變。這種對存儲器單元102進行編程的方式是前述提及的電流驅(qū)動方法。

再次參考圖1a，用于對存儲器單元102進行編程的電路100包含開關(guān)104。電路100經(jīng)配置以當開關(guān)104處于第一狀態(tài)中時將編程電壓106施加于存儲器單元102。在實例中，編程電壓106是高于閾值電壓的恒定dc電壓。如上文參考圖1b所述，存儲器單元102的電阻基于將編程電壓106施加于存儲器單元102而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。電阻狀態(tài)從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)指示存儲器單元102已被編程(即，單元102已被寫入)。

圖1a的電路100經(jīng)進一步配置以當開關(guān)104處于第二狀態(tài)中時將編程電流108施加于存儲器單元102。在實例中，編程電流108是高于閾值電流的恒定電流。如上文參考圖1c所述，存儲器單元102的電阻基于將編程電流108施加于存儲器單元102而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。電阻狀態(tài)從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)指示存儲器單元102已被編程。

在常規(guī)系統(tǒng)中，使用單一方法(即，電壓驅(qū)動方法或電流驅(qū)動方法，但并非同時使用這兩種方法)對包含電阻式開關(guān)元件的存儲器單元(例如，類似于圖1a的單元102的存儲器單元)進行編程。相比之下，圖1a的電路100提供了用于使用電壓驅(qū)動方法及電流驅(qū)動方法兩者來對存儲器單元102進行的手段。電路100因此提供用于對存儲器單元102進行編程的靈活寫入方案。下文進一步詳細地描述了用于使用電壓及電流驅(qū)動方法兩者來對存儲器單元102進行編程的不同算法。

圖2描繪了根據(jù)一些實施例的用于對具有可編程電阻的存儲器單元202進行編程的實例電路200。如圖中所描繪，存儲器單元202包含第一及第二端子，其中第二端子連接到接地參考電壓。圖2的存儲器單元202還包含具有源極端子及漏極端子以及連接到字線的柵極端子的晶體管結(jié)構(gòu)。在實例中，字線用于選擇存儲器單元202進行讀取或?qū)懭?。存儲器單?02可為電阻式隨機存取存儲器(rram)單元、磁阻式隨機存取存儲器(mram)單元或相變隨機存取存儲器(pcram)單元等等。在實例中，存儲器單元202具有類似于圖1a的存儲器單元102的特性。應(yīng)注意，圖2的存儲器單元202僅僅是示范性的且在其它實例中使用具有可編程電阻的其它類型的存儲器單元。另外，在其它實例中，如圖2中說明，存儲器單元未連接到接地參考電壓。

圖2的電路200包括用于對存儲器單元202進行編程的電路。電路包含開關(guān)204。當開關(guān)204連接到節(jié)點208時，電路經(jīng)配置以將編程電壓施加于存儲器單元202。在圖2的實例中，編程電壓是在差分放大器214(例如，誤差放大器或運算放大器)的第一輸入處接收的vref電壓206。應(yīng)了解，當開關(guān)204連接到節(jié)點208時，差分放大器214的輸出以使得節(jié)點208處的電壓等于vref電壓206的方式而改變。因為存儲器單元202的第一端子耦合到節(jié)點208，所以在此條件下將vref編程電壓206施加于存儲器單元202。因為vref編程電壓206大于對存儲器單元202進行編程所需要的閾值電壓，所以存儲器單元202的電阻基于vref電壓206的施加而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。

當開關(guān)204連接到節(jié)點210時，電路200經(jīng)配置以將編程電流施加于存儲器單元202。在圖2的實例中，編程電流是由恒定電流源211產(chǎn)生的iref電流212。電路200包含具有存儲器單元202的左分支及具有電流源211的右分支。應(yīng)了解，電路200在如圖2的實例中那樣配置時包含將左分支耦合到右分支的電流鏡，其中電流鏡經(jīng)配置以使得左分支中的電流復制到右分支，且反之亦然。因此，當開關(guān)204連接到節(jié)點210時，將iref電流212從右分支復制到左分支。將iref電流212復制到左分支使得iref電流212作為編程電流施加于存儲器單元202。因為iref電流212大于對存儲器單元202進行編程所需要的閾值電流，所以存儲器單元202的電阻基于iref電流212的施加而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。

應(yīng)注意，圖2的電路200提供用于使用電壓驅(qū)動方法及電流驅(qū)動方法兩者對存儲器單元202進行編程的手段。這與允許僅僅使用單一方法(例如，電壓驅(qū)動方法或電流驅(qū)動方法，但并非同時使用兩種方法)來對存儲器單元進行編程的常規(guī)系統(tǒng)形成對比。電路200因此提供了與上述常規(guī)系統(tǒng)形成對比的靈活的寫入方案。

如圖2中進一步說明，電路200包含第一pmos晶體管216，其具有連接到電源電壓(“vdio”)的源極端子、連接到誤差放大器214的單端輸出的柵極端子及連接到存儲器單元202的第一端子的漏極端子。電路200還包含電壓比較器220，其具有經(jīng)配置以接收vdet參考電壓222的第一輸入及連接到存儲器單元202的第一端子的第二輸入。如下文進一步詳細描述，電壓比較器220用于當開關(guān)204連接到節(jié)點210時檢測編程操作的完成。

在右分支中，電流源211經(jīng)配置以如上所述那樣產(chǎn)生iref電流212。右分支還包含第二pmos晶體管218，其具有連接到電源電壓的源極端子、連接到誤差放大器214的單端輸出及連接到電流源211的漏極端子。反相器224具有連接到第二pmos晶體管218的漏極端子的輸入。如下文進一步詳細描述，包含反相器224的電路200的右分支經(jīng)配置以操作為電流比較器。如下文進一步詳細描述，電流比較器用于當開關(guān)204連接到節(jié)點208時檢測編程操作的完成。

當開關(guān)204連接到節(jié)點208時，電流比較器經(jīng)配置以(i)比較在存儲器單元202中流動的電流與iref電流212，且(ii)基于比較產(chǎn)生輸出，所述輸出指示是否已對存儲器單元202進行編程。相反地，當開關(guān)204連接到節(jié)點210時，電壓比較器220經(jīng)配置以(i)比較施加于存儲器單元202的電壓與vdet電壓222，且(ii)基于比較產(chǎn)生輸出，所述輸出指示是否已對存儲器單元202進行編程。下文進一步詳細描述用于寫入檢測的電流及電壓比較器的使用。

如上文所解釋，當開關(guān)204耦合到節(jié)點208時，電路200經(jīng)配置以將編程電壓施加于存儲器單元202。為了進一步說明當開關(guān)204耦合到節(jié)點208時電路200的操作，參考圖3a。關(guān)于圖2的實施例，用相同的參考數(shù)字來指定圖3a的實施例中的相同元件以便于理解。在圖3a中，開關(guān)204耦合到節(jié)點208，這致使節(jié)點302處的電壓等于vref電壓206。因為存儲器單元202的第一端子耦合到節(jié)點302，所以vref編程電壓206在此條件下施加于存儲器單元202。因為vref編程電壓206大于對存儲器單元202進行編程所需要的閾值電壓，所以存儲器單元202的電阻基于vref電壓206的施加而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。在實例中，vref電壓206是dc恒定電壓。存儲器單元202在圖3a的實例中標記為“em”，標示其包括一種類型的“新興存儲器”(例如，rram、mram、pcram等)。

為了說明存儲器單元202的電阻基于vref編程電壓206的施加而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)，參考圖3b。此圖包含存儲器單元202的電阻(在圖3b中標記為“emres”)的曲線圖。圖3b中描繪的曲線圖的x軸表示時間。首先，在圖3b的實例中，存儲器單元202具有為低電阻狀態(tài)的第一電阻狀態(tài)352。當將vref編程電壓206施加于存儲器單元202時，存儲器單元202的電阻變?yōu)槭歉唠娮锠顟B(tài)的第二電阻狀態(tài)354。上文參考圖1b解釋了當施加編程電壓時電阻狀態(tài)變化的原因。

由于存儲器單元202的電阻在施加vref編程電壓206時改變，在存儲器單元202中流動的電流也改變。在存儲器單元202中流動的電流是圖3a中說明的iwrite電流304。在圖3a及3b的實例中，將vref編程電壓206施加于存儲器單元202致使iwrite電流304降低。換句話來說，隨著存儲器單元202的電阻歸因于將vref編程電壓206施加于存儲器單元202而增加，通過單元202的iwrite電流304相應(yīng)地降低。圖3b中說明了iwrite電流304的這種降低。

如上文參考圖2所述，pmos晶體管216、218及電路的其它部分是以實施電流鏡的方式連接。當開關(guān)204連接到節(jié)點208時，電流鏡將在存儲器單元202中流動的iwrite電流304從電路的左分支復制到電路的右分支。如圖中說明，右分支經(jīng)配置以用作電流比較器306。電流比較器306經(jīng)配置以(i)比較在存儲器單元202中流動的iwrite電流304與iref電流212，且(ii)基于比較產(chǎn)生輸出226。輸出226指示是否已對存儲器單元202進行編程。在實例中，電路經(jīng)配置以基于電流比較器306的輸出226終止將vref編程電壓206施加于存儲器單元202。

為了實施電流比較器306，電路包含反相器224。當iwrite電流304大于iref電流212時，反相器224產(chǎn)生為低的輸出226(例如。邏輯電平低輸出)。當iwrite電流304小于iref電流212時，反相器224產(chǎn)生為高的輸出226(例如，邏輯電平高輸出)。圖3b中說明了反相器224的輸出226的此行為(標記“wd_i”)，其示出了wd_i輸出226僅在iwrite電流304小于iref電流212之后變高。在此實例中，反相器224的輸出226指示已對存儲器單元202進行編程且應(yīng)終止將vref編程電壓206施加于存儲器單元202。

根據(jù)上述圖3a及3b的描述，應(yīng)了解，當開關(guān)204連接到節(jié)點208時，(i)使用恒定vref電壓206對存儲器單元202進行寫入，且(ii)基于iwrite電流304與iref電流212的比較檢測對存儲器單元202的寫入。圖3a及3b的實例可被理解為實施“復位”寫入操作，其中復位操作致使存儲器單元202的電阻基于vref編程電壓206的施加而從低電阻狀態(tài)352變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)354。

應(yīng)注意，將vref編程電壓206施加于存儲器單元202還可用于實施“設(shè)置”寫入操作。設(shè)置操作致使存儲器單元202的電阻從高電阻狀態(tài)354變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)352。在設(shè)置操作中，當存儲器單元202的電阻在高電阻狀態(tài)354中時，iwrite電流304具有相對較低值。將vref編程電壓206施加于存儲器單元202致使存儲器單元202的電阻變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)352。iwrite電流304相應(yīng)地增加。當iwrite電流304超過iref電流212時，反相器224的wd_i輸出226從高值(例如，邏輯電平高值)變?yōu)榈椭?例如，邏輯電平低值)，指示設(shè)置操作完成且應(yīng)終止將vref編程電壓206施加于存儲器單元202。應(yīng)注意，iref電流212的值基于是否實施復位或設(shè)置操作而改變。在圖3a的實例中，當實施設(shè)置操作時將iref電流212設(shè)置為較高值(即，以檢測iwrite電流304從低值變?yōu)楦咧?，且當實施復位操作時將iref電流212設(shè)置為較低值(即，以檢測iwrite電流304從高值變?yōu)榈椭?。

如上文所解釋，當開關(guān)204耦合到節(jié)點210時，電路200經(jīng)配置以將編程電流施加于存儲器單元202。為了進一步說明當開關(guān)204耦合到節(jié)點210時電路200的操作，參考圖4a。關(guān)于圖2的實施例，用相同的參考數(shù)字來指定圖4a的實施例中的相同元件以便于理解。如圖4a中所示，當開關(guān)204耦合到節(jié)點210時，將iref電流212從右分支復制到左分支。將iref電流212復制到左分支致使iref電流212作為編程電流施加于存儲器單元202。因為iref電流212大于對存儲器單元202進行編程所需要的閾值電流，所以存儲器單元202的電阻基于iref電流212的施加而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。在實例中，iref電流212是恒定電流。

為了說明存儲器單元202的電阻基于iref編程電流212的施加而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)，參考圖4b。此圖包含存儲器單元202的電阻(在圖4b中標記為“emres”)的曲線圖。圖4b中描繪的曲線圖的x軸表示時間。首先，在圖4b的實例中，存儲器單元202具有為低電阻狀態(tài)的第一電阻狀態(tài)452。當將iref編程電流212施加于存儲器單元202時，存儲器單元202的電阻變?yōu)槭歉唠娮锠顟B(tài)的第二電阻狀態(tài)454。上文參考圖1c解釋了當施加編程電流時電阻狀態(tài)變化的原因。

由于存儲器單元202的電阻在施加iref編程電流212時改變，施加于存儲器單元202的電壓也改變。施加于存儲器單元202的電壓是圖4a中說明的vwrite電壓404。在圖4a及4b的實例中，將iref編程電流212施加于存儲器單元202致使vwrite電壓404增加。換句話來說，隨著存儲器單元202的電阻歸因于將iref編程電流212施加于存儲器單元202而增加，施加于單元202的vwrite電壓404相應(yīng)地增加。圖4b中說明了vwrite電壓404的這種增加。

如圖4a中說明，電路的左分支包含電壓比較器220。電壓比較器220經(jīng)配置以(i)比較施加于存儲器單元202的vwrite電壓404與vdet電壓222，且(ii)基于比較產(chǎn)生輸出230(標記“wd_v”)。輸出230指示是否已對存儲器單元202進行編程。在實例中，所述電路經(jīng)配置以基于電壓比較器220的輸出230而終止將iref編程電流212施加于存儲器單元202。如圖中所示，電壓比較器220具有經(jīng)配置以接收vdet電壓222的第一輸入及連接到存儲器單元202的第一端子的第二輸入。當vwrite電壓404小于vdet電壓222時，電壓比較器220產(chǎn)生為低的輸出230(例如。邏輯電平低輸出)。當vwrite電壓404大于vdet電壓222時，電壓比較器220的輸出230為高(例如，邏輯電平高值)。圖4b中說明了電壓比較器220的輸出230的此行為，其示出了wd_v輸出230僅在vwrite電壓404大于vdet電壓222之后變高。在此實例中，電壓比較器220的輸出230指示已對存儲器單元202進行編程且應(yīng)終止將iref編程電流212施加于存儲器單元202。

根據(jù)對圖4a及4b的描述，應(yīng)了解，當開關(guān)204連接到節(jié)點210時，(i)使用恒定iref電流212對存儲器單元202進行寫入，且(ii)基于vwrite電壓404與vdet電壓222的比較檢測對存儲器單元202的寫入。圖4a及4b的實例可被理解為實施“復位”寫入操作，其中復位操作致使存儲器單元202的電阻基于iref編程電流212的施加而從低電阻狀態(tài)452變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)454。

應(yīng)了解，將iref編程電流212施加于存儲器單元202還可用于實施“設(shè)置”寫入操作。設(shè)置操作致使存儲器單元202的電阻從高電阻狀態(tài)454變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)452。在設(shè)置操作中，當存儲器單元202的電阻處于高電阻狀態(tài)454中時，vwrite電壓404具有相對較高值。將iref編程電流212施加于存儲器單元202致使存儲器單元202的電阻變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)452。vwrite電壓404相應(yīng)地降低。當vwrite電壓404小于vdet電壓222時，比較器220的wd_v輸出230從高值(例如，邏輯電平高值)變?yōu)榈椭?例如，邏輯電平低值)，從而指示設(shè)置操作完成，且應(yīng)終止將iref編程電流212施加于存儲器單元202。應(yīng)注意，vdet電壓222的值基于是正實施復位還是設(shè)置操作而改變。在圖4a的實例中，當實施設(shè)置操作時將vdet電壓222設(shè)置為較低值(即，以檢測vwrite電壓404從高值變?yōu)榈椭?，且當實施復位操作時將vdet電壓222設(shè)置為較高值(即，以檢測vwrite電壓404從低值變?yōu)楦咧?。

使用電壓驅(qū)動模式及電流驅(qū)動模式兩者對存儲器單元202進行編程的能力提供了用于寫入存儲器單元202的靈活方案。例如，使用本文所述的方法，可使用電壓驅(qū)動模式執(zhí)行“復位”寫入操作，且可使用電流驅(qū)動模式執(zhí)行“設(shè)置”寫入操作，且反之亦然。此外，本文所述的方法實現(xiàn)了電壓及電流驅(qū)動模式的比較及研究。

用于寫入具有本文所述的電阻式開關(guān)元件的存儲器單元的靈活方案進一步使得能夠使用電壓驅(qū)動模式及電流驅(qū)動模式的組合來執(zhí)行設(shè)置及復位操作。圖5說明根據(jù)一些實施例的使用電壓驅(qū)動模式及電流驅(qū)動模式兩者來執(zhí)行設(shè)置操作的算法500。在此圖中，在502處，如上文參考圖3a描述那樣將恒定電壓施加于存儲器單元。在504處，如上文參考圖3a描述那樣，電流比較器比較流過存儲器單元的電流(iwrite)與參考電流(iref)。如圖5中說明，當iwrite小于iref時施加恒定電壓。當iwrite大于iref時，終止將恒定電壓施加于存儲器單元，從而結(jié)束設(shè)置操作的電壓驅(qū)動部分。

在圖5的算法500中的這個時刻，設(shè)置操作的電流驅(qū)動部分開始。在506處，如上文參考圖4a描述那樣將恒定電流施加于存儲器單元。在508處，如上文參考圖4a描述那樣，電壓比較器比較施加于存儲器單元的電壓(vwrite)與參考電壓(vdet)。如圖5中說明，當vwrite大于vdet時施加恒定電流。當vwrite小于vdet時，終止將恒定電流施加于存儲器單元，從而在510處完成設(shè)置操作。在其它實例中，用于執(zhí)行設(shè)置操作開始階段的算法首先利用電流驅(qū)動模式且接著利用電壓驅(qū)動模式。

圖6說明根據(jù)一些實施例的使用電壓驅(qū)動模式及電流驅(qū)動模式兩者來執(zhí)行復位操作的算法600。在此圖中，在602處，如上文參考圖4a描述那樣將恒定電流施加于存儲器單元。在604處，如上文參考圖4a描述那樣，電壓比較器比較施加于存儲器單元的電壓(vwrite)與參考電壓(vdet)。如圖6中說明，當vwrite小于vdet時施加恒定電流。當vwrite大于vdet時，終止將恒定電流施加于存儲器單元，從而結(jié)束復位操作的電流驅(qū)動部分。

在圖6的算法600中的這個時刻，復位操作的電壓驅(qū)動部分開始。在606處，如上文參考圖3a描述那樣將恒定電壓施加于存儲器單元。在608處，如上文參考圖3a描述那樣，電流比較器比較流過存儲器單元的電流(iwrite)與參考電流(iref)。如圖6中說明，當iwrite大于iref時施加電壓電流。當iwrite小于iref時，終止將恒定電壓施加于存儲器單元，從而在610處完成復位操作。在其它實例中，用于執(zhí)行復位操作開始階段的算法首先利用電壓驅(qū)動模式且接著利用電流驅(qū)動模式。

圖7是說明根據(jù)一些實施例的對具有可編程電阻的存儲器單元執(zhí)行“設(shè)置”編程操作的實例方法的流程圖。在702處，使用耦合到存儲器單元的電路將編程電壓施加于存儲器單元。所述電路包含開關(guān)且經(jīng)配置以當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時將編程電壓施加于存儲器單元。在704處，當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時比較在存儲器單元中流動的電流與參考電流，且基于比較產(chǎn)生第一輸出。第一輸出指示在存儲器單元中流動的電流是否超過參考電流。在706處，基于第一輸出指示在存儲器單元中流動的電流超過參考電流而終止將編程電壓施加于存儲器單元。在708處，使用所述電路將編程電流施加于存儲器單元。所述電路經(jīng)配置以當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時將編程電流施加于存儲器單元。在710處，當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時比較施加于存儲器單元的電壓與參考電壓，且基于比較產(chǎn)生第二輸出。第二輸出指示施加于存儲器單元的電壓是否小于參考電壓。在712處，基于第二輸出指示施加于存儲器單元的電壓小于參考電壓而終止將編程電流施加于存儲器單元。

圖8是說明根據(jù)一些實施例的對具有可編程電阻的存儲器單元執(zhí)行“復位”編程操作的實例方法的流程圖。在802處，使用耦合到存儲器單元的電路將編程電流施加于存儲器單元。所述電路包含開關(guān)且經(jīng)配置以當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時將編程電流施加于存儲器單元。在804處，當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時比較施加于存儲器單元的電壓與參考電壓，且基于比較產(chǎn)生第一輸出。第一輸出指示施加于存儲器單元的電壓是否超過參考電壓。在806處，基于第一輸出指示施加于存儲器單元的電壓超過參考電壓而終止將編程電流施加于存儲器單元。在808處，使用所述電路將編程電壓施加于存儲器單元。所述電路經(jīng)配置以當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時將編程電壓施加于存儲器單元。在810處，當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時比較在存儲器單元中流動的電流與參考電流，且基于比較產(chǎn)生第二輸出。第二輸出指示在存儲器單元中流動的電流是否小于參考電流。在812處，基于第二輸出指示在存儲器單元中流動的電流小于參考電流而終止將編程電壓施加于存儲器單元。

本發(fā)明涉及用于對具有可編程電阻的存儲器單元(例如，rram、mram、pcram存儲器單元等)進行編程的系統(tǒng)及方法。如上所述，本文所述的系統(tǒng)及方法使得能夠使用電壓驅(qū)動方法及電流驅(qū)動方法兩者來對存儲器單元進行編程，而非利用對存儲器單元進行編程的單一方法(例如，電壓驅(qū)動方法或電流驅(qū)動方法)。本文所述的方法因此提供了用于對存儲器單元進行編程的靈活寫入方案，所述方案在常規(guī)系統(tǒng)及方法中是無法實現(xiàn)的。

本發(fā)明涉及一種用于對具有可編程電阻的存儲器單元進行編程的電路。所述電路的實施例包含開關(guān)。所述電路經(jīng)配置以當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時將編程電壓施加于存儲器單元。所述電路經(jīng)配置以當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時將編程電流施加于存儲器單元。存儲器單元的電阻基于將編程電壓或編程電流施加于存儲器單元而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。

在另一實施例中，電路包括包含電阻式開關(guān)元件的存儲器單元，所述電阻式開關(guān)元件具有可編程電阻。耦合到存儲器單元的電路包含開關(guān)。所述電路經(jīng)配置以當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時將電壓施加于存儲器單元，且所述電路經(jīng)配置以當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時將電流施加于存儲器單元。電阻式開關(guān)元件的電阻基于將電壓或電流施加于存儲器單元而從第一電阻狀態(tài)變?yōu)榈诙娮锠顟B(tài)。

在另一實施例中，在對具有可編程電阻的存儲器單元進行編程的方法中，使用耦合到存儲器單元的電路將編程電壓施加于存儲器單元。所述電路包含開關(guān)且經(jīng)配置以當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時將編程電壓施加于存儲器單元。當開關(guān)處于第一狀態(tài)中時比較在存儲器單元中流動的電流與參考電流，且基于比較產(chǎn)生第一輸出。第一輸出指示在存儲器單元中流動的電流是否超過參考電流。基于第一輸出指示在存儲器單元中流動的電流超過參考電流而終止將編程電壓施加于存儲器單元。使用所述電路將編程電流施加于存儲器單元。所述電路經(jīng)配置以當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時將編程電流施加于存儲器單元。當開關(guān)處于第二狀態(tài)中時比較施加于存儲器單元的電壓與參考電壓，且基于比較產(chǎn)生第二輸出。第二輸出指示施加于存儲器單元的電壓是否小于參考電壓?；诘诙敵鲋甘臼┘佑诖鎯ζ鲉卧碾妷盒∮趨⒖茧妷憾K止將編程電流施加于存儲器單元。

前文概述了若干實施例的特征使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可更好地理解本發(fā)明的方面。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，他們可容易地使用本發(fā)明作為用于設(shè)計或修改用于實行相同目的及/或?qū)崿F(xiàn)本文介紹的實施例的相同優(yōu)點的其它過程及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。所屬領(lǐng)域技的術(shù)人員還認識到，此類等效結(jié)構(gòu)并未脫離本發(fā)明的精神及范圍，且他們可在不脫離本發(fā)明的精神及范圍的情況下在本文中做出各種改變、替代及更改。