存储器件及其操作方法与流程

本公开涉及存储器件及其操作方法。

背景技术：

1、相变存储器(phase-change memory，pcm)单元是使用相变材料存储数据的非易失性存储器件。基于电热加热和淬火相变材料，pcm可以利用相变材料(例如硫属化物合金)中非晶相和结晶相的电阻率之间的差异。pcm单元中的相变材料可以位于两个电极之间，并且可以施加电流以在两个相之间重复切换材料(或至少一部分阻挡电流路径的材料)以存储数据。“设置”状态(也称为“开启”状态)是pcm单元的低电阻状态，其可以通过在硫族化物材料中创建结晶区域来获得。当硫族化物材料在结晶温度下加热足够长的时间时发生结晶。相反，“重置”状态(也称为“关闭”状态)是pcm单元的高电阻状态，其可以通过在硫族化物材料中创建非晶区域来获得。当硫属化物材料被加热到其熔化温度以上且然后快速淬火以创建非晶构造时，可以产生非晶形。

技术实现思路

1、在一个方面，一种存储器件包括：第一字线；存储单元阵列，所述存储单元阵列包括电连接到所述第一字线的第一组相变存储器(phase-change memory，pcm)单元；以及字线驱动器，所述字线驱动器通过所述第一字线与所述第一组pcm单元电连接。字线被配置为，在时钟周期中，在所述时钟周期的开始之后通过所述第一字线向所述第一组pcm单元施加第一电压以重置所述第一组pcm单元。所述时钟周期的持续时间长于所述第一电压的持续时间。

2、在一些实施方式中，所述字线驱动器进一步被配置为在所述时钟周期的结束之前终止所述第一电压。

3、在一些实施方式中，存储器件还包括第二字线，并且所述存储单元阵列还包括与所述第二字线电连接的第二组pcm单元。所述字线驱动器通过所述第二字线与所述第二组pcm单元电连接，并且还被配置为，在施加所述第一电压的同一时钟周期中，通过所述第二字线向所述第二组pcm单元施加第二电压以设置所述第二组pcm单元。

4、在一些实施方式中，所述第二电压的持续时间等于所述时钟周期的持续时间，并且所述字线驱动器被配置为从所述时钟周期的开始到所述时钟周期的结束向所述第二组pcm单元施加所述第二电压。

5、在一些实施方式中，存储器件还包括第三字线，并且所述存储单元阵列还包括与所述第三字线电连接的第三组pcm单元。所述字线驱动器还被配置为，在施加所述第一电压的同一时钟周期中，在所述时钟周期的开始之后通过所述第三字线向所述第三组pcm单元施加第三电压以重置所述第三组pcm单元。所述时钟周期的持续时间长于所述第三电压的持续时间。时钟周期的开始和所述第一电压的开始之间的第一时间延迟不同于所述时钟周期的开始和所述第三电压的开始之间的第二时间延迟。

6、在一些实施方式中，要设置的第二组pcm单元的数量小于要重置的第一组pcm单元和第三组pcm单元的总和。

7、在一些实施方式中，存储器件包括第三字线，并且所述存储单元阵列还包括与所述第三字线电连接的第三组pcm单元。字线驱动器还被配置为，在施加所述第一电压的同一时钟周期中，在所述时钟周期的开始之后通过所述第三字线向所述第三组pcm单元施加第三电压以重置所述第三组pcm单元。时钟周期的持续时间长于所述第三电压的持续时间。时钟周期的开始和所述第一电压的开始之间的第一时间延迟与所述时钟周期的开始和所述第三电压的开始之间的第二时间延迟相同。

8、在一些实施方式中，要设置的第二组pcm单元的数量大于要重置的第一组pcm单元和第三组pcm单元的总和。

9、在一些实施方式中，存储器件还包括电连接到字线驱动器的控制逻辑，并且被配置为确定所述第一时间延迟和所述第二时间延迟。

10、在一些实施方式中，第一组pcm单元中的每个pcm单元包括pcm元件和选择器。

11、在另一方面，一种存储器系统包括存储器件，该存储器件被配置为存储数据。存储器件包括：第一字线；存储单元阵列，所述存储单元阵列包括与第一字线电连接的第一组pcm单元；以及字线驱动器，所述字线驱动器通过所述第一字线与所述第一组pcm单元电连接。字线驱动器被配置为，在时钟周期中，在所述时钟周期的开始之后通过所述第一字线向所述第一组pcm单元施加第一电压以重置所述第一组pcm单元。所述时钟周期的持续时间长于所述第一电压的持续时间。存储器系统还包括存储器控制器，所述存储器控制器电连接到所述存储器件并且被配置为控制所述存储器件。

12、在一些实施方式中，字线驱动器进一步被配置为在时钟周期的结束之前终止第一电压。

13、在一些实施方式中，所述存储器件还包括第二字线，并且所述存储单元阵列还包括与所述第二字线电连接的第二组pcm单元。字线驱动器通过所述第二字线电连接到所述第二组pcm单元。字线驱动器还被配置为，在施加所述第一电压的同一时钟周期中，通过所述第二字线向所述第二组pcm单元施加第二电压以设置所述第二组pcm单元。

14、在一些实施方式中，第二电压的持续时间等于所述时钟周期的持续时间。字线驱动器被配置为从所述时钟周期的开始到所述时钟周期的结束向所述第二组pcm单元施加所述第二电压。

15、在一些实施方式中，存储器件还包括第三字线，并且存储单元阵列还包括与所述第三字线电连接的第三组pcm单元。字线驱动器还被配置为，在施加所述第一电压的同一时钟周期中，在所述时钟周期的开始之后通过所述第三字线向所述第三组pcm单元施加第三电压以重置所述第三组pcm单元。时钟周期的持续时间长于第三电压的持续时间。时钟周期的开始和所述第一电压的开始之间的第一时间延迟不同于所述时钟周期的开始和所述第三电压的开始之间的第二时间延迟。

16、在一些实施方式中，要设置的所述第二组pcm单元的数量小于要重置的第一组pcm单元和第三组pcm单元的总和。

17、在一些实施方式中，存储器系统还包括第三字线，并且存储单元阵列还包括与所述第三字线电连接的第三组pcm单元。字线驱动器还被配置为，在施加所述第一电压的同一时钟周期中，在所述时钟周期的开始之后通过所述第三字线向所述第三组pcm单元施加第三电压以重置所述第三组pcm单元。时钟周期的持续时间长于所述第三电压的持续时间。时钟周期的开始和所述第一电压的开始之间的第一时间延迟与所述时钟周期的开始和所述第三电压的开始之间的第二时间延迟相同。

18、在一些实施方式中，存储器件还包括电连接到字线驱动器的控制逻辑，并且被配置为确定所述第一时间延迟和所述第二时间延迟。

19、在一些实施方式中，要设置的第二组pcm单元的数量大于要重置的第一组pcm单元和第三组pcm单元的总和。

20、在又一方面，一种用于操作包括第一组pcm单元的存储器件的方法，该方法包括：在时钟周期中，在所述时钟周期的开始之后向所述第一组pcm单元施加第一电压以重置所述第一组pcm单元。时钟周期的持续时间长于第一电压的持续时间。

21、在一些实施方式中，该方法还包括：在施加所述第一电压的同一时钟周期中，向第二组pcm单元施加第二电压，以设置所述第二组pcm单元。

22、在一些实施方式中，第二电压的持续时间等于时钟周期的持续时间。从时钟周期的开始到时钟周期的结束第二电压被施加到第二组pcm单元。

23、在一些实施方式中，该方法还包括：在施加所述第一电压的同一时钟周期中，向第三组pcm单元施加第三电压，以重置所述第三组pcm单元。所述时钟周期的持续时间长于所述第三电压的持续时间，并且时钟周期的开始和第一电压的开始之间的第一时间延迟不同于时钟周期的开始和第三电压的开始之间的第二时间延迟。

24、在一些实施方式中，要设置的所述第二组pcm单元的数量小于要重置的所述第一组pcm单元和第三组pcm单元的总和。

25、在一些实施方式中，该方法还包括：在施加所述第一电压的同一时钟周期中，向第三组pcm单元施加第三电压，以重置所述第三组pcm单元。时钟周期的持续时间长于第三电压的持续时间。时钟周期的开始和所述第一电压的开始之间的第一时间延迟与所述时钟周期的开始和所述第三电压的开始之间的第二时间延迟相同。

26、在一些实施方式中，要设置的所述第二组pcm单元的数量大于要重置的所述第一组pcm单元和第三组pcm单元的总和。

27、在又一方面，一种用于操作包括第一组pcm单元和第二组pcm单元的存储器件的方法。该方法包括：在时钟周期中，向所述第一组pcm单元施加第一电压以重置所述pcm单元。所述时钟周期的持续时间为t，所述第一电压的持续时间为t1，且t1<t。该方法还包括：在施加所述第一电压的同一时钟周期中，在施加所述第一电压之后，向所述第二组pcm单元施加第二电压以设置所述pcm单元。第二电压的持续时间为t2，并且t2＝t。