用于RRAM单元的混合式自跟踪参考电路的制作方法

技术特征：

1.一种用于电阻性随机存取存储器(rram)单元的电流参考电路，包括：

可配置电阻器网络，其中所述可配置电阻器网络配置成模拟所述rram单元的电阻性元件；

副本存取路径，其中所述副本存取路径连接到所述可配置电阻器网络的第一端子，且其中所述副本存取路径模拟与所述rram单元相关联的存取路径；

副本选择器电路，其连接到所述可配置电阻器网络的第二端子，且其中所述副本选择器电路模拟与所述rram单元相关联的选择器电路；

阶跃电流产生器电路，其连接到所述可配置电阻器网络，其中所述阶跃电流产生器用于调整由所述电流参考电路提供的参考电流电平；以及

其中所述副本存取路径、所述可配置电阻器网络、所述副本选择器电路以及所述阶跃电流产生器电路配置成跟踪工艺、电压以及温度(pvt)变化。

2.根据权利要求1所述的用于电阻性随机存取存储器(rram)单元的电流参考电路，其中所述副本存取路径包含一或多个晶体管器件，所述一或多个晶体管器件匹配逻辑器件的电阻、金属线电阻以及与所述rram单元相关联的泄漏。

3.根据权利要求1所述的用于电阻性随机存取存储器(rram)单元的电流参考电路，其中所述可配置电阻器网络配置成匹配以下中的一个：低电阻状态(lrs)、高电阻状态(hrs)以及正常电阻状态。

4.根据权利要求3所述的用于电阻性随机存取存储器(rram)单元的电流参考电路，其中所述可配置电阻器网络包含：

第一电阻器器件的第一端子，其连接到所述副本存取路径；

所述第一电阻器器件的第二端子，其连接到第二电阻器器件的第一端子；

所述第二电阻器器件的第二端子，其连接到第三电阻器器件的第一端子；

所述第三电阻器器件的第二端子，其连接到阶跃电阻器器件的第一端子；

所述阶跃电阻器器件的第二端子，其连接到所述副本选择器电路。

5.根据权利要求4所述的用于电阻性随机存取存储器(rram)单元的电流参考电路，其中：

切换所述第三电阻器器件的所述第一端子以直接连接到所述副本存取路径，以提供匹配所述低电阻状态(lrs)验证电平的低电阻(rl)；

切换所述第二电阻器器件的所述第一端子以直接连接到所述副本存取路径，提供匹配所述正常电阻状态的中间电阻；且

调整所述阶跃电阻器器件，以对由所述可配置电阻器网络提供的电阻值提供额外调整。

6.根据权利要求3所述的用于电阻性随机存取存储器(rram)单元的电流参考电路，其中所述可配置电阻器网络包含：

第一电阻器器件的第一端子，其连接到所述副本存取路径；

所述第一电阻器器件的第二端子，其连接到第一开关器件的第一端子；

第二电阻器器件的第一端子，其连接到所述副本存取路径；

所述第二电阻器器件的第二端子，其连接到第二开关器件的第一端子；

第三电阻器网络的第一端子，其连接到所述副本存取路径；

所述第三电阻器器件的第二端子，其连接到第三开关器件的第一端子；

所述第一开关器件、所述第二开关器件以及所述第三开关器件的第二端子，其连接到阶跃电阻器器件的第一端子；以及

所述阶跃电阻器器件的第二端子，其连接到所述副本选择器电路。

7.根据权利要求6所述的用于电阻性随机存取存储器(rram)单元的电流参考电路，其中：

禁用所述第二开关器件和所述第三开关器件，以提供匹配所述高电阻状态(hrs)验证电平的高电阻(rh)；

禁用所述第一开关器件和所述第三开关器件，以提供匹配所述正常电阻状态的中间电阻；

禁用所述第一开关器件和所述第二开关器件，以提供匹配所述低电阻状态(lrs)验证电平的低电阻(rl)；以及

调整所述阶跃电阻器器件，以对由所述可配置电阻器网络提供的电阻值提供额外调整。

8.一种系统，包括：

电阻性随机存取存储器(rram)器件，其中所述rram器件包含：

rram单元；

存取路径的第一端子，其连接到所述rram单元的第一端子；以及

选择器电路，其连接到所述rram单元的第二端子；

电流参考电路，其中所述电流参考电路包含：

可配置电阻器网络，其中所述可配置电阻器网络配置成模拟所述rram单元的电阻性元件；

副本存取路径，其中所述副本存取路径的第一端子连接到所述可配置电阻器网络的第一端子，且其中所述副本存取路径模拟与所述rram单元相关联的所述存取路径；以及

副本选择器电路，连接到所述可配置电阻器网络的第二端子，且其中所述副本选择器电路模拟与所述rram单元相关联的所述选择器电路；以及

感测放大器电路，包含两个输入端子，其中所述存取路径的第二端子连接到所述感测放大器电路的一个输入端子，且所述副本存取路径的第二端子连接到所述感测放大器电路的另一输入端子。

9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：

阶跃电流产生器电路，其连接到所述可配置电阻器网络，其中所述阶跃电流产生器用于调整由所述电流参考电路提供的参考电流电平。

10.一种方法，包括：

将第一rram器件或第二rram器件中的一个选择性地连接到感测放大器的第一输入端，其中所述第一rram器件和所述第二rram器件中的每一个包含rram单元；

配置参考电路以模拟所述已选择的第一rram器件或所述已选择的第二rram器件；

通过跟踪工艺、电压以及温度(pvt)变化的所述参考电路产生参考电流；

将所述参考电路选择性地连接到所述感测放大器的第二输入端；以及

通过所述感测放大器将所述已选择的第一rram器件或所述已选择的第二rram器件的电流值与参考电流进行比较，以从所述第一rram单元或所述第二rram单元读取数据。

技术总结
提供一种自动跟踪参考电路，其补偿IR降且在写入操作之后在不同温度下实现目标电阻状态。所公开的自跟踪参考电路包含跟踪PVT变化以针对RRAM验证操作提供PVT跟踪电平的副本存取路径、可配置电阻器网络、副本选择器迷你阵列以及阶跃电流产生器。

技术研发人员：林钲峻;曾佩玲;邹宗成;池育德
受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日：2021.01.29
技术公布日：2021.08.20