存储器装置中的存储器单元对的差分亚阈值读取的制作方法

本文中所公开的至少一些实施例大体上涉及存储器系统，且更具体地说(但不限于)存储器装置中的存储器单元对的差分亚阈值读取。

背景技术：

1、存储器装置广泛用于将信息存储在例如计算机、无线通信装置、相机、数字显示器等各种电子装置中。通过编程存储器装置的不同状态来存储信息。举例来说，二进制装置具有通常由逻辑“1”或逻辑“0”表示的两个状态。在其它系统中，可存储多于两个状态。为了存取所存储信息，电子装置的组件可读取或感测存储器装置中所存储的状态。为了存储信息，电子装置的组件可以对存储器装置中的状态进行写入或编程。

2、存在各种类型的存储器装置，包含磁性硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、动态ram(dram)、同步动态ram(sdram)、铁电ram(feram)、磁性ram(mram)、电阻式ram(rram)、快闪存储器、相变存储器(pcm)等。存储器装置可以是易失性或非易失性的。非易失性存储器单元可维持其所存储逻辑状态很长一段时间，甚至在不存在外部电源的情况下也是如此。除非通过外部电源周期性地刷新，否则易失性存储器单元可能随时间推移而丢失其所存储状态。

3、存储装置为存储器装置的实例。典型计算机存储装置具有从主机计算机接收数据存取请求且执行已编程的计算任务以实施所述请求的控制器，其方式可特定针对于在存储装置中配置的媒体和结构。在一个实例中，存储器控制器管理存储在存储器中的数据且与计算机装置通信。在一些实例中，存储器控制器在固态硬盘中使用，以供移动装置或膝上型计算机或数码相机中使用的媒体使用。

4、固件可用于操作特定存储装置的存储器控制器。在一个实例中，当计算机系统或装置从存储器装置读取数据或将数据写入到存储器装置时，其与存储器控制器通信。

5、存储器装置通常将数据存储在存储器单元中。在一些情况下，存储器单元展现可来源于各种因素的非均一、可变电特性，所述因素包含统计过程变化、循环事件(例如，存储器单元上的读取或写入操作)或漂移(例如，硫族化物合金的电阻变化)等。

6、在一个实例中，读取数据集(例如，码字或页)是通过确定储存数据集的存储器单元的读取电压(例如，阈值电压的经估计中值)来实行。在一些情况下，存储器装置可包含布置成例如交叉点架构的3d架构的pcm单元阵列，以存储数据集。交叉点架构中的pcm单元可表示与第一组阈值电压相关联的第一逻辑状态(例如，逻辑1、set状态)，或与第二组阈值电压相关联的第二逻辑状态(例如，逻辑0、reset状态)。在一些情况下，数据可使用编码(例如，纠错编码(ecc))来存储以从存储于存储器单元中的数据中的错误来恢复数据。

7、对于电阻可变存储器单元(例如，pcm单元)，可设置多个状态(例如，电阻状态)中的一个。举例来说，单层级单元(slc)可编程为两个状态(例如，逻辑1或0)中的一个，这可取决于单元编程为高于还是低于特定水平的电阻。作为额外实例，各种电阻可变存储器单元编程为对应于多个数据状态的多个不同状态中的一个，例如，10、01、00、11、111、101、100、1010、1111、0101、0001等。此类单元可被称为多状态单元、多数字单元和/或多层级单元(mlc)。

8、可通过响应于所施加的询问电压而感测通过电阻可变存储器单元的电流来确定(例如，读取)所述单元的状态。基于单元的电阻而变化的所感测电流可指示单元的状态(例如，由单元存储的二进制数据)。已编程的电阻可变存储器单元的电阻可随时间推移而漂移(例如，偏移)。电阻漂移可能导致错误地感测电阻可变存储器单元(例如，确定单元处于其已编程为的状态以外的状态中，以及其它问题)。

9、pcm单元例如可编程为复位状态(非晶状态)或置位状态(结晶状态)。复位脉冲(例如，用于将单元编程为复位状态的脉冲)可包含在相对较短时间段内施加到单元的相对较高电流脉冲，使得单元的相变材料熔融且快速冷却，从而产生相对较少量的结晶。相反，置位脉冲(例如，用于将单元编程为置位状态的脉冲)可包含在相对较长时间间隔内以较慢快淬速度施加到单元的相对较低电流脉冲，其使得相变材料的结晶增加。

10、编程信号可施加到选定存储器单元以将所述单元编程为目标状态。读取信号可施加到选定存储器单元以读取所述单元(例如，确定所述单元的状态)。编程信号和读取信号可为例如电流和/或电压脉冲。

技术实现思路

1、本发明的一个方面提供一种设备，其包括一种设备，其包括：存储器阵列，其具有第一存储器单元和第二存储器单元，其中所述第一存储器单元被配置成用于使用字线和第一数字线进行选择，并且所述第二存储器单元被配置成用于使用所述字线和第二数字线进行选择；耦合到所述第一存储器单元的第一检测器，所述第一检测器被配置成输出第一逻辑状态；耦合到所述第二存储器单元的第二检测器，所述第二检测器被配置成输出第二逻辑状态；以及反馈电路，其被配置成基于所述第一和第二逻辑状态控制所述第一数字线上的电压和所述第二数字线上的电压。

技术特征：

1.一种设备，其包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述比较器是nand逻辑门。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述反馈电路控制所述第一和第二数字线上的所述电压以减小施加到所述第一存储器单元的电压，且减小施加到所述第二存储器单元的电压。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一和第二存储器单元对应于所述存储器阵列对单个数据位的存储。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一检测器通过所述第一数字线耦合到所述第一存储器单元，并且所述第二检测器通过所述第二数字线耦合到所述第二存储器单元。

7.根据权利要求1所述的设备，其中到所述第一检测器的输入对应于所述第一存储器单元的亚阈值电流，并且到所述第二检测器的输入对应于所述第二存储器单元的亚阈值电流。

8.根据权利要求1所述的设备，其中：

9.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括耦合在所述第一数字线与所述第一检测器之间的第一感测放大器，以及耦合在所述第二数字线与所述第二检测器之间的第二感测放大器。

10.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括锁存器，其中所述第一和第二逻辑状态为到所述锁存器的输入，并且所述锁存器的输出对应于存储在所述存储器阵列中的数据位。

技术总结本公开涉及存储器装置中的存储器单元对的差分亚阈值读取。在一个方法中，对存储器单元对执行差分读取操作。位线或数字线用于选择所述存储器单元。所述读取操作在亚阈值模式下执行，在所述亚阈值模式下，所述对的所述存储器单元没有阈值化(例如，不切换或不跳变)。斜变用于选择所述存储器单元对的字线上的电压以增加电压的量值，同时保持位线或数字线电压固定。一或多个检测器用于确定两个存储器单元的泄漏电流差。基于所述泄漏电流差(例如，使用至少一个检测器)确定逻辑状态。反馈电路减小施加到所述位线或数字线的电压，以便避免阈值化所述单元。当所述存储器单元对的所述读取完成时，通过所述反馈电路进行的电压减小被触发。技术研发人员：U·迪温琴佐,M·M·文图里尼受保护的技术使用者：美光科技公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16