專(zhuān)利名稱(chēng)：驅(qū)動(dòng)相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
符合本發(fā)明的實(shí)施例涉及驅(qū)動(dòng)相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，更具體地，涉及在 使用相變電阻單元的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中有效控制設(shè)置/重置電流的技術(shù)。
背景技術(shù)：
包括磁存儲(chǔ)器和相變存儲(chǔ)器(PCM)的非易失性存儲(chǔ)器具有與易失性隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)相似的數(shù)據(jù)處理速度。但是，與易失性RAM相反， 非易失性存儲(chǔ)器即使在關(guān)斷電源以后也可以保存數(shù)據(jù)。
圖la和lb是示出傳統(tǒng)相變電阻器(PCR) 4的圖。
PCR 4包括插入在上端電極1和下端電極3之間的相變材料(PCM ) 2。 當(dāng)向PCR4施加電壓和電流時(shí)，在PCM2中產(chǎn)生高溫，以使得PCR4的導(dǎo) 電狀態(tài)根據(jù)PCM 2的電阻而改變。PCM 2可以包括AgLnSbTe。 PCM 2也可 以包括具有硫族元素(S、 Se、 Te )的硫化物作為主要成分，例如，由Ge-Sb-Te 組成的鍺銻碲。
圖2a和2b是示出傳統(tǒng)PCR4的工作原理的圖。
如圖2a中所示，當(dāng)小于閾值的低電流流過(guò)PCR4時(shí)，PCM2可以被結(jié) 晶化。結(jié)果，PCM2被結(jié)晶從而變?yōu)榈碗娮璨牧稀?br> 如圖2b中所示，當(dāng)大于閾值的高電流流過(guò)PCR4時(shí)，PCM2具有高于 其熔點(diǎn)的溫度。結(jié)果，PCM2變?yōu)榉蔷嗟母唠娮璨牧稀?br> 這樣，PCR4被配置為存儲(chǔ)與兩個(gè)電阻狀態(tài)對(duì)應(yīng)的非易失性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù) "1"指PCR4的低電阻狀態(tài)，數(shù)據(jù)"0"指PCR4的高電阻狀態(tài)，使得可以 存儲(chǔ)兩種數(shù)據(jù)類(lèi)型的邏輯狀態(tài)。
圖3是示出傳統(tǒng)相變電阻單元的寫(xiě)操作的圖。
當(dāng)電流流過(guò)PCR4的上端電極1和下端電極3 —#爻給定時(shí)間時(shí)，產(chǎn)生熱 量。結(jié)果，PCM2的狀態(tài)根據(jù)施加到上端電極1和下端電極3的電流量而變 為晶態(tài)或非晶態(tài)。
當(dāng)?shù)碗娏髟谏隙穗姌O1和下端電極3之間流過(guò)一段給定時(shí)間時(shí)，通過(guò)低 溫加熱狀態(tài)，PCM2變?yōu)榫B(tài)，以使得具有低電阻的PCR4處于設(shè)置狀態(tài)。 另一方面，當(dāng)高電流在上端電極1和下端電極3之間流過(guò)一段給定時(shí)間時(shí)， 通過(guò)高溫加熱狀態(tài)，PCM2變?yōu)榉蔷B(tài)，以使得具有高電阻的PCR4處于重 置狀態(tài)。可以通過(guò)PCR 4的電阻的改變來(lái)區(qū)分這兩個(gè)相。
向PCR4長(zhǎng)時(shí)間施加低電壓，以使得在寫(xiě)模式下寫(xiě)入設(shè)置狀態(tài)。另一方 面，向PCR4短時(shí)間施加高電壓，以使得在寫(xiě)模式下寫(xiě)入重置狀態(tài)。
為了將重置狀態(tài)寫(xiě)入到相變電阻單元中，使用高泵浦電壓(pumping voltage)VPP作為寫(xiě)電壓。使用芯片中的升壓電路來(lái)產(chǎn)生泵浦電壓VPP。
但是，在傳統(tǒng)的重置電壓施加方法中，從操作的初始階段起就在寫(xiě)模式 下施加泵浦電壓VPP。結(jié)果，泵浦電壓VPP的產(chǎn)生消耗了大量的功率。

發(fā)明內(nèi)容
公開(kāi)了 一種用于驅(qū)動(dòng)相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，以利用降低的電功率來(lái)控制 重置電流。
各個(gè)實(shí)施例的目的在于減小升壓電路的面積并降低相變存儲(chǔ)設(shè)備的功 率消耗。
根據(jù)符合本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)了 一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻器的 相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法。該方法包括向該相變電阻器施加觸發(fā)電壓第一寫(xiě)時(shí) 間，以預(yù)熱該相變電阻器；向該相變電阻器施加第一寫(xiě)電壓第二寫(xiě)時(shí)間，以 將該相變電阻器控制在第 一狀態(tài)；以及向該相變電阻器施加第二寫(xiě)電壓第三 寫(xiě)時(shí)間，以將該相變電阻器控制在第二狀態(tài)。
根據(jù)符合本發(fā)明的另 一實(shí)施例，公開(kāi)了 一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻單元 的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該相變電阻單元位于字線和位線的交點(diǎn)處。該方法 包括對(duì)于第一寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加4妄地電壓，并向該位線施加觸發(fā)電壓， 以預(yù)熱該相變電阻單元；以及對(duì)于第二寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加接地電壓，并 向該位線施加第 一寫(xiě)電壓，以向該相變電阻單元提供設(shè)置電流。
根據(jù)符合本發(fā)明的又一實(shí)施例，公開(kāi)了 一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻器的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法。該方法包括向該相變電阻器施加觸發(fā)電壓第一寫(xiě)時(shí)
間，以預(yù)熱該相變電阻器；向該相變電阻器施加第一寫(xiě)電壓第二寫(xiě)時(shí)間，以
將該相變電阻器控制在第一狀態(tài)，該第一寫(xiě)電壓在該第二寫(xiě)時(shí)間期間以逐步
方式降低；以及向該相變電阻器施加第二寫(xiě)電壓第三寫(xiě)時(shí)間，以將該相變電 阻器控制在第二狀態(tài)。
根據(jù)符合本發(fā)明的再一實(shí)施例，公開(kāi)了 一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻單元 的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該相變電阻單元位于字線和位線的交點(diǎn)處。該方法 包括對(duì)于第一寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加接地電壓，并向該位線施加觸發(fā)電壓， 以預(yù)熱該相變電阻單元；對(duì)于第二寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加接地電壓，并向該 位線施加第一寫(xiě)電壓，以向該相變電阻單元提供設(shè)置電流；對(duì)于第三寫(xiě)時(shí)間， 向該字線施加接地電壓，并向該位線施加j氐于該第一寫(xiě)電壓的電壓，該低于 第一寫(xiě)電壓的電壓在第三寫(xiě)時(shí)間期間以逐步的方式降低；以及向該字線施加 電源電壓，并向該位線施力W矣地電壓。


圖la和lb是示出傳統(tǒng)相變電阻器的兩個(gè)工作狀態(tài)的圖。
圖2a和2b是示出傳統(tǒng)相變電阻器的工作原理的圖。
圖3是示出傳統(tǒng)相變電阻單元的寫(xiě)操作的圖。
圖4是示出符合本發(fā)明的相變存儲(chǔ)器的圖。
圖5是示出符合本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法的圖。
圖6是圖5的設(shè)置模式寫(xiě)操作的波形圖。
圖7是示出符合本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法的圖。
圖8是圖7的設(shè)置模式寫(xiě)操作的波形圖。
圖9是符合本發(fā)明的相變存儲(chǔ)設(shè)備的重置模式寫(xiě)操作的波形圖。
附圖中每個(gè)元件符號(hào)說(shuō)明 C:單位單元 BL:位線 WL:字線 PCR:相變電阻器 D: 二極管
S/A:讀出放大器 W/D:寫(xiě)驅(qū)動(dòng)單元
具體實(shí)施例方式
圖4是示出了符合本發(fā)明的相變存儲(chǔ)器的圖。
如圖4所示，相變存儲(chǔ)設(shè)備包括位于多條位線BL0 BLn和多條字線 WL0~ WLn的交點(diǎn)處的多個(gè)單位單元C。單位單元C可以包括相變電阻器 PCR和二極管D。 二極管D可以包括PN 二極管元件。
相變電阻器PCR具有連接到字線WL的第一電極和連接到二極管D的 N型區(qū)的第二電極。相變電阻器PCR可以包括位于第一電極和第二電極之 間的區(qū)域中的相變材料。此外，二極管D的P型區(qū)連接到位線BL。
在讀模式中，可以向被選字線WL施加低電壓?？梢韵蛭痪€BL施加讀 電壓Vread，以使得具有設(shè)置狀態(tài)的讀電流Iset或具有重置狀態(tài)的讀電流 Ireset可以經(jīng)過(guò)位線BL、 二極管D和相變電阻器PCR流向字線WL。
讀出放大器S/A讀出經(jīng)過(guò)位線BL傳輸?shù)膯卧獢?shù)據(jù)，并將該單元數(shù)據(jù)與 參考電壓(ref)相比較，以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)"1"和數(shù)據(jù)"0"。當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入單位 單元C時(shí)，寫(xiě)驅(qū)動(dòng)單元W/D將與寫(xiě)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓提供給位線BL。讀 出放大器S/A和寫(xiě)驅(qū)動(dòng)單元W/D連接到數(shù)據(jù)總線DB。
由于當(dāng)電流在相變電阻器PCR的第一電極和第二電極之間流動(dòng)一段給 定時(shí)間時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，周此相變材料PCM可以根據(jù)第一電極和第二電極之 間的溫度而變相，例如，從晶態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)，反之亦然。
在寫(xiě)模式下，在初始階段，向相變電阻單元施加用于寫(xiě)設(shè)置狀態(tài)的工作 電壓。也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)碗娏髁鬟^(guò)相變電阻器PCR—段給定的寫(xiě)時(shí)間WT2時(shí)， 相變材料PCM可以被由該低電流所產(chǎn)生的低熱量加熱，并變?yōu)榫B(tài)。結(jié)果， 作為低電阻的電阻器的相變電阻器PCR被加熱到設(shè)置溫度。
在寫(xiě)模式的初始階段，可以向相變電阻器PCR施加高電壓VPP1 —段給 定寫(xiě)時(shí)間WT1，從而預(yù)熱相變電阻器PCR。高電壓VPP1與觸發(fā)電壓對(duì)應(yīng)， 因而具有高于電源電壓VDD的電壓電平并低于泵浦電壓VPP2的電壓電平 的電壓電平。在寫(xiě)時(shí)間WT1之后，向相變電阻器PCR施加電源電壓VDD 一4殳給定時(shí)間WT2。
用于寫(xiě)設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓使用外部電壓或較低的電壓，以降低產(chǎn)生寫(xiě)電 壓時(shí)的功率消耗。
也就是說(shuō)，在用于寫(xiě)設(shè)置狀態(tài)的初始階段，向相變電阻器PCR施加可
以將相變電阻器PCR加熱到相變材料PCM的熔化溫度之上的高電壓VPPl 。 在這種情況下，電流增加，而相變電阻器PCR的電阻值則減小。結(jié)果，當(dāng) 向相變電阻器PCR施加作為觸發(fā)電壓的高電壓VPP1 —段寫(xiě)時(shí)間WT1以預(yù) 熱相變電阻器PCR時(shí)，在低電流的情況下施加具有設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓，以 產(chǎn)生高熱量。
當(dāng)向相變電阻器PCR施加用于寫(xiě)設(shè)置狀態(tài)的工作電壓以加熱相變電阻 器PCR時(shí)，向相變電阻器PCR施加泵浦電壓VPP2以提高寫(xiě)電壓，從而達(dá) 到重置溫度。
寫(xiě)電壓提高到高電壓VPP1和電源電壓VDD電平一段發(fā)送具有設(shè)置狀 態(tài)的寫(xiě)電壓所需的寫(xiě)時(shí)間(WT1+WT2)。結(jié)果，利用具有設(shè)置狀態(tài)的、被升 壓到給定電壓電平之上的寫(xiě)電壓VPP1和VDD來(lái)升壓泵浦電壓VPP2。
當(dāng)向相變電阻器PCR施加具有重置狀態(tài)的寫(xiě)電壓時(shí)，寫(xiě)電壓從電源電 壓VDD電平升高到泵浦電壓VPP2電平。結(jié)果，能夠控制較短的寫(xiě)時(shí)間WT3, 以施加具有泵浦電壓VPP2電平的重置脈沖。該寫(xiě)電壓從電源電壓VDD電 平增加到泵浦電壓VPP2電平，從而降低了用于產(chǎn)生泵浦電壓VPP2的功率 消耗。
當(dāng)高電流流過(guò)相變電阻器PCR —段寫(xiě)時(shí)間WT3時(shí)，相變材料PCM可 以通過(guò)高加熱狀態(tài)變?yōu)榫B(tài)，以使得具有高電阻的相變電阻器PCR處于重
也就是說(shuō)，在寫(xiě)模式下，向相變電阻器PCR施加低電壓，以在初始階 段寫(xiě)設(shè)置狀態(tài)一段寫(xiě)時(shí)間(WT1+WT2)。為了在寫(xiě)模式下寫(xiě)重置狀態(tài)，向相 變電阻器PCR施加高電壓一l殳寫(xiě)時(shí)間WT3。
具有設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓的波形先于具有重置狀態(tài)的寫(xiě)電壓的波形被禁 止。施加具有設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓所需的寫(xiě)時(shí)間(WT1+WT2)比施加具有重 置狀態(tài)的寫(xiě)電壓所需的寫(xiě)時(shí)間WT3長(zhǎng)。
為了向相變電阻器PCR寫(xiě)入設(shè)置/重置狀態(tài)，高電壓VPP1和泵浦電壓 VPP2用作寫(xiě)電壓。高電壓VPP1和泵浦電壓VPP2使用芯片中的升壓電路來(lái) 泵浦電源電壓VDD。
圖6是圖5的設(shè)置模式寫(xiě)操作的波形圖。
在時(shí)間段t0中，保持字線WL處于電源電壓VDD電平，保持位線BL 處于接地電壓VSS電平。結(jié)果，在相變電阻單元C中不形成電流通路。
在時(shí)間段tl中，字線WL從電源電壓VDD電平轉(zhuǎn)變?yōu)榻拥仉妷篤SS 電平。位線BL乂人接地電壓VSS電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷篤PP1電平。
當(dāng)電壓電平轉(zhuǎn)變到高電壓VPP1電平時(shí)，例如位線BL0的電壓電平與其 它位線BLl BLn的電壓電平同步，以4吏得通過(guò)位線BL、 二極管D和相變 電阻器PCR形成電流通路。結(jié)果，設(shè)置電流Iset流過(guò)字線WL。
在時(shí)間段t2中，保持字線WL處于接地電壓VSS電平。位線BL從高 電壓VPP1電平轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措妷篤DD電平。
當(dāng)電壓電平轉(zhuǎn)變到電源電壓VDD電平時(shí)，例如位線BL0的電壓電平與 其它位線BLl-BLn的電壓電平同步，以使得通過(guò)位線BL、 二極管D和相 變電阻器PCR形成電流通路。結(jié)果，設(shè)置電流Iset流過(guò)字線WL。
在時(shí)間段t3中，保持字線WL處于接地電壓VSS電平。位線BL從電 源電壓VDD電平轉(zhuǎn)變?yōu)榻拥仉妷篤SS電平。
將設(shè)置電流Iset的流動(dòng)控制為與位線電流的禁止時(shí)間同步。也就是說(shuō)， 當(dāng)設(shè)置電流Iset在相變電阻單位單元C中流動(dòng)時(shí)，設(shè)置電流Iset與位線電流 同步。
結(jié)果，設(shè)置電流Iset被限制為具有低值，以降低相變電阻單位單元C的 溫度下降速度，以使得能夠具有足夠的加熱時(shí)間，直到相變電阻器在低加熱 狀態(tài)下變?yōu)榫B(tài)。
在時(shí)間段t4中，字線WL從接地電壓VSS電平轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措妷篤DD 電平。保持位線BL處于接地電壓VSS電平。結(jié)果，字線WL轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措?壓VDD電平，以斷開(kāi)相變電阻單位單元C的電流通路。
圖7是示出符合本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法的圖。
在寫(xiě)模式下，在初始階段，向相變電阻單位單元C施加用于寫(xiě)設(shè)置狀態(tài) 的工作電壓。也就是說(shuō)，為了加熱相變電阻器PCR,寫(xiě)電壓流過(guò)相變電阻器 PCR—段給定時(shí)間WT4。在寫(xiě)模式的初始階段，向相變電阻器PCR施加作 為寫(xiě)電壓的高電壓VPP1，以預(yù)熱相變電阻器PCR。
與觸發(fā)電壓對(duì)應(yīng)的高電壓VPP1具有比電源電壓VDD的電平高且比泵 浦電壓VPP2的電平4氐的電平。 在寫(xiě)時(shí)間WT4之后，逐步降低的電流流過(guò)相變電阻器PCR—段給定寫(xiě) 時(shí)間WT5，以加熱相變電阻器PCR，以使得相變材料PCM通過(guò)低加熱狀態(tài) 變?yōu)榫B(tài)。
在寫(xiě)時(shí)間WT5期間向相變電阻器PCR施加低于高電壓VPP1的電源電 壓VDD —段給定時(shí)間之后，向相變電阻器PCR施加低于電源電壓VDD的 電壓。結(jié)果，作為低電阻的電阻器的相變電阻器PCR被加熱到設(shè)置溫度。
用于寫(xiě)設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓使用外部電壓或較低電壓，從而降低了產(chǎn)生寫(xiě) 電壓時(shí)的功率消耗。
向相變電阻器PCR施加用于寫(xiě)"i殳置狀態(tài)的工作電壓，以加熱相變電阻 器PCR。在寫(xiě)時(shí)間WT4之后，向相變電阻器PCR施加泵浦電壓VPP2,以 才是高寫(xiě)電壓，從而達(dá)到重置溫度。
在施加具有設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓所需的寫(xiě)時(shí)間WT4期間，寫(xiě)電壓被升高 到高電壓VPP1電平。結(jié)果，利用具有設(shè)置狀態(tài)的、被升高到給定電壓電平 之上的寫(xiě)電壓VPP1來(lái)升高泵浦電壓VPP2。
當(dāng)向相變電阻器PCR施加具有重置狀態(tài)的寫(xiě)電壓時(shí)，寫(xiě)電壓從高電壓 VPP1電平增加到泵浦電壓VPP2電平，以使得用于發(fā)送處于泵浦電壓VPP2 電平的重置脈沖的寫(xiě)時(shí)間WT6可以;故控制為較短。寫(xiě)電壓A/v高電壓VPP1 電平增加到泵浦電壓VPP2電平，因而降低了產(chǎn)生泵浦電壓VPP2所需的功 率消耗。
當(dāng)在寫(xiě)時(shí)間WT6期間高電流流過(guò)相變電阻器PCR時(shí)，相變材料PCM 通過(guò)高加熱狀態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)，以使得相變電阻器PCR被重置。結(jié)果，可以 通過(guò)相變電阻器PCR的電阻的變化來(lái)區(qū)分這兩相。
為了在寫(xiě)模式的初始階段寫(xiě)重置狀態(tài)，向相變電阻器PCR施加低電壓
一段寫(xiě)時(shí)間(WT4+WT5)。為了在寫(xiě)模式下寫(xiě)重置狀態(tài)，向相變電阻器PCR 施加高電壓一段較短的寫(xiě)時(shí)間WT6。
具有設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓的波形先于具有重置狀態(tài)的寫(xiě)電壓的波形被禁 止。具有設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓的波形逐步變低。具有設(shè)置狀態(tài)的寫(xiě)電壓的寫(xiě)時(shí) 間(WT4+WT5)比具有重置狀態(tài)的寫(xiě)電壓的寫(xiě)時(shí)間WT6長(zhǎng)。
為了向相變電阻器PCR寫(xiě)入設(shè)置/重置狀態(tài)，高電壓VPP1和泵浦電壓 VPP2用作寫(xiě)電壓。高電壓VPP1和泵浦電壓VPP2使用芯片中的升壓電路來(lái) 泵浦電源電壓VDD。
圖8是圖7的設(shè)置模式寫(xiě)操作的波形圖。
在時(shí)間段t0中，保持字線WL處于電源電壓VDD電平，保持位線BL 處于接地電壓VSS電平。結(jié)果，在相變電阻單位單元C中不形成電流通路。
在時(shí)間段tl中，字線WL從電源電壓VDD電平轉(zhuǎn)變?yōu)榻拥仉妷篤SS 電平。位線BL從接地電壓VSS電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷篤PP1電平。
當(dāng)電壓電平從接地電壓VSS電平轉(zhuǎn)變到高電壓VPP1電平時(shí)，例如位線 BLO的電壓電平與其它位線BLl~BLn的電壓電平同步，以使得通過(guò)位線 BL、 二;f及管D和相變電阻器PCR形成電流通路。結(jié)果，i殳置電流Iset流過(guò) 字線WL。
在時(shí)間段t2中，保持字線WL處于接地電壓VSS電平。位線BL從高 電壓VPP1電平轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措妷篤DD電平。
當(dāng)電壓電平轉(zhuǎn)變到電源電壓VDD電平時(shí)，例如位線BLO的電壓電平與 其它位線BL1-BLn的電壓電平同步，以使得通過(guò)位線BL、 二極管D和相 變電阻器PCR形成電流通路。結(jié)果，設(shè)置電流Iset流過(guò)字線WL。
在時(shí)間段t3中，保持字線WL處于接地電壓VSS電平。位線BL從電 源電壓VDD電平逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀陔娫措妷篤DD電平的電壓電平。位線BL 中的波形先于字線WL的波形被禁止。位線BL具有逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低電壓的 步進(jìn)波形。
將設(shè)置電流Iset的流動(dòng)控制為與位線電流的禁止時(shí)間同步。也就是說(shuō)， 當(dāng)設(shè)置電流Iset在相變電阻單位單元C中流動(dòng)時(shí)，設(shè)置電流Iset與位線電流 同步。
結(jié)果，設(shè)置電流Iset被限制為具有低值，以降低相變電阻單位單元C的 溫度下降速度，以使得能夠具有足夠的加熱時(shí)間，直到相變電阻器PCR在 低加熱狀態(tài)下變?yōu)榫B(tài)。
在時(shí)間段t4中，字線WL從接地電壓VSS電平轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措妷篤DD 電平。保持位線BL處于接地電壓VSS電平。結(jié)果，字線WL轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措?壓VDD電平，以斷開(kāi)相變電阻單位單元C的電流通路。
圖9是符合本發(fā)明的相變存儲(chǔ)設(shè)備的重置模式寫(xiě)操作的波形圖。
在時(shí)間段tO中，保持字線WL處于電源電壓VDD電平，保持位線BL 處于接地電壓VSS電平。結(jié)果，在相變電阻單位單元C中不形成電流通路。
在時(shí)間段tl中，字線WL從電源電壓VDD電平轉(zhuǎn)變?yōu)榻拥仉妷篤SS電平。位線BL乂人接地電壓VSS電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷篤PP1電平。
當(dāng)電壓電平轉(zhuǎn)變到高電壓VPP1電平時(shí)，例如位線BL0的電壓電平與其 它位線BLl BLn的電壓電平同步，以4吏得通過(guò)位線BL、 二極管D和相變 電阻器PCR形成電流通路。結(jié)果，設(shè)置電流Iset流過(guò)字線WL。
在時(shí)間段t2中，保持字線WL處于接地電壓VSS電平。位線BL從高 電壓VPP1電平轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措妷篤DD電平。
當(dāng)電壓電平轉(zhuǎn)變到電源電壓VDD電平時(shí)，例如位線BL0的電壓電平與 其它位線BLl BLn的電壓電平同步，以使得通過(guò)位線BL、 二極管D和相 變電阻器PCR形成電流通路。結(jié)果，設(shè)置電流Iset流過(guò)字線WL。
在時(shí)間段t3中，保持字線WL處于接地電壓VSS電平。位線BL從電 源電壓VDD電平轉(zhuǎn)變?yōu)楸闷蛛妷篤PP2電平。
也就是說(shuō)，當(dāng)向相變電阻器PCR施加用于寫(xiě)設(shè)置狀態(tài)的工作電壓VDD 以足夠加熱相變電阻器PCR時(shí)，向相變電阻器PCR施加泵浦電壓VPP2以 增加寫(xiě)電壓，從而達(dá)到重置溫度。
在時(shí)間段t3和t4中，當(dāng)高電流流過(guò)時(shí)，相變材料PCM通過(guò)高加熱狀態(tài) 變?yōu)榉蔷B(tài)，以使得作為高電阻的電阻器的相變電阻器PCR處于重置狀態(tài)。
在時(shí)間段t4中，字線WL從接地電壓VSS電平轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫措妷篤DD 電平。保持位線BL處于泵浦電壓VPP2電平。結(jié)果，字線WL轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫?電壓VDD電平，以斷開(kāi)相變電阻單位單元C的電流通路。
在時(shí)間段t5中，保持字線WL處于電源電壓VDD電平，位線BL從泵 浦電壓VPP2電平轉(zhuǎn)變?yōu)榻拥仉妷篤SS電平。
如上所述，符合本發(fā)明的方法能夠4吏用設(shè)置/重置驅(qū)動(dòng)電壓控制重置電流 具有小的電功率，以減小升壓電路的面積并降低功率消耗。
盡管對(duì)符合本發(fā)明的多個(gè)示范性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以做出許多其它的修改和實(shí)施例，這些均落入所附權(quán)利要求的 精神和范圍內(nèi)。此外，在主題組合的組成部分和/或布置上也可以有多種變化 和修改。除了組成部分和/或布置上的變化和修改之外，可替換的應(yīng)用對(duì)本領(lǐng) 域技術(shù)人員也是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1、一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻器的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該方法包括向該相變電阻器施加觸發(fā)電壓第一寫(xiě)時(shí)間，以預(yù)熱該相變電阻器；向該相變電阻器施加第一寫(xiě)電壓第二寫(xiě)時(shí)間，以將該相變電阻器控制在第一狀態(tài)；以及向該相變電阻器施加第二寫(xiě)電壓第三寫(xiě)時(shí)間，以將該相變電阻器控制在第二狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該觸發(fā)電壓具有高于該第一寫(xiě) 電壓的電壓電平且低于該第二寫(xiě)電壓的電壓電平的電壓電平。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該第一寫(xiě)電壓具有電源電壓電平。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,平。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法, 寫(xiě)電壓的電壓電平的電壓電平。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法, 的和長(zhǎng)于該第三寫(xiě)時(shí)間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該第二寫(xiě)電壓具有泵浦電壓電其中，該第二寫(xiě)電壓具有高于該第一其中，該第一寫(xiě)時(shí)間和該第二寫(xiě)時(shí)間其中，該第二寫(xiě)時(shí)間長(zhǎng)于該第一寫(xiě)時(shí)其中，該第一狀態(tài)是設(shè)置狀態(tài)。 其中，該第二狀態(tài)是重置狀態(tài)。
10、 一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻單元的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該相變電 阻單元位于字線和位線的交點(diǎn)處，該方法包括對(duì)于第一寫(xiě)時(shí)間，向該字線施力。接地電壓，并向該位線施加觸發(fā)電壓， 以預(yù)熱該相變電阻單元；以及對(duì)于第二寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加接地電壓，并向該位線施加第一寫(xiě)電壓，以向該相變電阻單元提供設(shè)置電流。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，還包括對(duì)于第三寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加接地電壓，并向該位線施加第二寫(xiě)電壓， 以向該相變電阻單元提供重置電流。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括 向該字線施加電源電壓，并向該位線施加第二寫(xiě)電壓；以及 向該字線施加電源電壓，并向該位線施加4妾地電壓。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，該觸發(fā)電壓具有高于該電源 電壓的電平且低于該第二寫(xiě)電壓的電平的電平。
14、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中，該第一寫(xiě)電壓具有電源電壓 電平。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，該第二寫(xiě)時(shí)間長(zhǎng)于該第一寫(xiě) 時(shí)間。
16、 一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻器的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該方法包括 向該相變電阻器施加觸發(fā)電壓第一寫(xiě)時(shí)間，以預(yù)熱該相變電阻器；向該相變電阻器施加第 一寫(xiě)電壓第二寫(xiě)時(shí)間，以將該相變電阻器控制在 第一狀態(tài)，該第一寫(xiě)電壓在該第二寫(xiě)時(shí)間期間以逐步方式降低；以及向該相變電阻器施加第二寫(xiě)電壓第三寫(xiě)時(shí)間，以將該相變電阻器控制在 第二狀態(tài)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，該觸發(fā)電壓具有高于該第一 寫(xiě)電壓的電壓電平且低于該第二寫(xiě)電壓的電壓電平的電壓電平。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，該第一寫(xiě)電壓具有電源電壓 電平。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，該第二寫(xiě)電壓具有泵浦電壓 電平。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，該第二寫(xiě)電壓具有高于該第 一寫(xiě)電壓的電壓電平的電壓電平。
21、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，該第一寫(xiě)時(shí)間和該第二寫(xiě)時(shí)間的和長(zhǎng)于該第三寫(xiě)時(shí)間。
22、 一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻單元的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該相變電 阻單元位于字線和位線的交點(diǎn)處，該方法包括對(duì)于第一寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加4妄地電壓，并向該位線施加觸發(fā)電壓，以預(yù)熱該相變電阻單元；對(duì)于第二寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加4矣地電壓，并向該位線施加第一寫(xiě)電壓，以向該相變電阻單元提供設(shè)置電流；對(duì)于第三寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加沖妄地電壓，并向該位線施加j氐于該第一 寫(xiě)電壓的電壓，該低于第一寫(xiě)電壓的電壓在第三寫(xiě)時(shí)間期間以逐步的方式降4氐；以及向該字線施加電源電壓，并向該位線施加接地電壓。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括對(duì)于第四寫(xiě)時(shí)間，向該字線施加接地電壓，并向該位線施加第二寫(xiě)電壓， 以向該相變電阻單元提供重置電流。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括 向該字線施加電源電壓，并向該位線施加第二寫(xiě)電壓；以及 向該字線施加電源電壓，并向該位線施加接-地電壓。
25、 根據(jù)權(quán)利要求22所迷的方法，其中，該觸發(fā)電壓具有高于該電源 電壓的電平且低于該泵浦電壓的電平的電平。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于驅(qū)動(dòng)包括相變電阻器的相變存儲(chǔ)設(shè)備的方法。該方法包括向該相變電阻器施加觸發(fā)電壓第一寫(xiě)時(shí)間，以預(yù)熱該相變電阻器；向該相變電阻器施加第一寫(xiě)電壓第二寫(xiě)時(shí)間，以控制該相變電阻器的第一狀態(tài)；以及向該相變電阻器施加第二寫(xiě)電壓第三寫(xiě)時(shí)間，以控制該相變電阻器的第二狀態(tài)。
文檔編號(hào)G11C11/56GK101354912SQ20081012705
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者姜熙福, 洪錫敬 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司