CN101369450A - 相变存储器的感测电路 - Google Patents

相变存储器的感测电路 Download PDF

Info

Publication number
CN101369450A
CN101369450A CNA2007101416156A CN200710141615A CN101369450A CN 101369450 A CN101369450 A CN 101369450A CN A2007101416156 A CNA2007101416156 A CN A2007101416156A CN 200710141615 A CN200710141615 A CN 200710141615A CN 101369450 A CN101369450 A CN 101369450A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
current source
switch
coupled
sensing circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101416156A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101369450B (zh
Inventor
林烈萩
许世玄
江培嘉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
MAODE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Industrial Technology Research Institute ITRI
Winbond Electronics Corp
Powerchip Semiconductor Corp
Nanya Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAODE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd, Industrial Technology Research Institute ITRI, Winbond Electronics Corp, Powerchip Semiconductor Corp, Nanya Technology Corp filed Critical MAODE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2007101416156A priority Critical patent/CN101369450B/zh
Publication of CN101369450A publication Critical patent/CN101369450A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101369450B publication Critical patent/CN101369450B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

一种相变存储器的感测电路，该感测电路包括一数据电流源与一参考电流源、一数据存储元件与一参考存储元件、一数据开关与一参考开关、一辅助电流源以及一比较器，该数据存储元件与该参考存储元件的第一端分别耦接至该数据电流源与该参考电流源，该数据开关与该参考开关分别耦接至该数据存储元件与该参考存储元件的第二端，该辅助电流源动态地耦接至该数据存储元件或该参考存储元件的第一端，该比较器耦接至该数据存储元件与该参考存储元件的第一端。

Description

相变存储器的感测电路
技术领域
本发明涉及相变存储器，特别是涉及相变存储器的感测与读取电路。
背景技术
图1为一传统的相变存储器的感测电路图，于图1中，一电流IR流过一相变存储单元115，由于相变存储单元115的电阻值随其数据状态而不同，因此电流IR于相变存储单元115两端所产生的压降也不同，将该电压送至一比较器130，并与一参考电压VREF进行比较，则可判断出相变存储单元115的数据状态，一般而言，该比较器130为一模拟式的电路，通过设计可判辨出细微的差异，不过由于位线上的电阻电容负载会延迟电流转换成电压的充电时间，因此读取速度较慢。
图2为美国专利US5787042所披露的相变存储器的感测电路图，于图2中，其先将数据位线充电至Vdd/2，再断开均衡器，让两数据位线电压从预充电电位开始往反方向移动，然后慢读出数据的逻辑值，由于其感测放大器为一锁存器，因此两输入端分别耦接至互补的位线，并接收互补信号，以提供足够的感测边限(sensing margin)，如此需耗费两个存储单元来存储一个数据位，使得存储单元阵列面积为一存储单元储存一数据位此架构的两倍大。
发明内容
一种相变存储器的感测电路，该感测电路包括一数据电流源与一参考电流源、一数据存储元件与一参考存储元件、一数据开关与一参考开关以及一比较器，该数据存储元件与该参考存储元件的第一端分别耦接至该数据电流源与该参考电流源，该数据开关与该参考开关分别耦接至该数据存储元件与该参考存储元件的第二端，该比较器耦接至该数据存储元件与该参考存储元件的第一端。
一种相变存储器的感测方法，其包括于读取开始时，以一辅助电流源对一数据位线或一参考位线进行加速充电，以及于读取开始一既定时间后，关闭该辅助电流源。
为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
附图说明
图1所示为一传统的相变存储器的感测电路图。
图2所示为美国专利US5787042所披露的相变存储器的感测电路图。
图3A与3B所示为依据本发明一实施例的相变存储器的感测电路。
图3C所示为图3A与3B中感测电路所需的信号波形图。
图4所示为依据本发明一实施例的相变存储器的感测方法流程图。
附图符号说明
IR～读取电流；
VREF～参考电压；
115～相变存储单元；
130～比较器；
300～感测电路；
Cs_DAT～数据电流源；
Cs_REF～参考电流源；
PCR_DAT～数据存储元件；
PCR_REF～参考存储元件；
BL_DAT～数据位线；
BL_REF～参考位线；
SW_DAT～数据开关；
SW_REF～参考开关；
SW～开关；
Vdat～数据存储元件PCR_DAT的第一端电位；
Vref～参考存储元件PCR_REF的第一端电位；
Iaux～辅助电流；
Vout～判读结果输出；
RE～读取致能信号；
Cs_AUX_En～辅助电流源致能信号；
410～于读取开始时，以一辅助电流源对一数据位线或一参考位线进行加速充电；
420～于读取开始一既定时间后，关闭该辅助电流源。
具体实施方式
图3A与3B所示为依据本发明一实施例的相变存储器的感测电路，该感测电路300包括一数据电流源Cs_DAT与一参考电流源Cs_REF、一数据存储元件PCR_DAT与一参考存储元件PCR_REF、一数据开关SW_DAT与一参考开关SW_REF、一辅助电流源Cs_AUX以及一比较器comp，该数据电流源Cs_DAT与该参考电流源Cs_REF的第一端耦接至一电源电压，该数据存储元件PCR_DAT与该参考存储元件PCR_REF的第一端分别耦接至该数据电流源Cs_DAT与该参考电容Cs_REF的第二端，更明确地说，该数据存储元件PCR_DAT与该参考存储元件PCR_REF皆为相变存储单元，该数据开关SW_DAT与该参考开关SW_REF分别耦接至该数据存储元件PCR_DAT与该参考存储元件PCR_REF的第二端，该数据放电开关SW_DAT与该参考放电开关SW_REF可为双极结型晶体管、二极管或诸如此类的装置，较佳而言，该数据放电开关SW_DAT与该参考放电开关SW_REF为金属氧化物半导体晶体管，该辅助电流源Cs_AUX通过开关SW耦接至该数据存储元件PCR_DAT与该参考存储元件PCR_REF的第一端，该比较器comp耦接至该数据存储元件PCR_DAT与该参考存储元件PCR_REF的该第一端，并分别接收所述第一端的电位Vdat与Vref，此外提供一输出Vout作为该数据存储元件PCR_DAT存储状态的读取结果。
图3A与3B所示的感测电路300的读取操作可分为两个阶段，第一阶段为加速充电阶段，如图3A所示，于加速充电阶段时，所述开关SW为闭路，此时，该辅助电流源Cs_AUX提供辅助电流Iaux至该数据存储元件PCR_DAT所在的数据位线BL_DAT与该参考存储元件PCR_REF所在的参考位线BL_REF上，一般而言，由于数据位线BL_DAT与参考位线BL_REF上的负载(loading)很大，需要很长的充电时间，其电位方有改变，有了辅助电流Iaux加速充电，便可缩短位线充电的时间。第二阶段为判读阶段，于读取开始一既定时间后展开，如图3B所示，于判读阶段时，所述开关SW为开路，此时，该辅助电流源Cs_AUX会从该数据存储元件PCR_DAT所在的数据位线BL_DAT与该参考存储元件PCR_REF所在的参考位线BL_REF上断开，而不再对其提供辅助电流，而Vdat与Vref也就慢慢地进入稳定状态，然后比较器再依Vdat与Vref的电位高低判断数据存储元件PCR_DAT的存储状态。
图3C所示为图3A与3B中感测电路所需的信号波形图，其中RE为读取致能信号，读取致能信号RE为高电位的脉冲波段为读取存储单元的阶段，当读取致能信号RE转态为高电位时，可利用一延迟组件(delay element)与该读取致能信号RE产生一如Cs_AUX_En所示的信号波形，Cs_AUX_En为辅助电流源致能信号，其用来控制开关SW的切换，当辅助电流源致能信号Cs_AUX_En为高电平时，开关SW为闭路，辅助电流源Cs_AUX便接到数据位线BL_DAT与参考位线BL_REF上，而当辅助电流源致能信号Cs_AUX_En为低电平时，开关SW为断路，辅助电流源Cs_AUX便无法再提供辅助电流Iaux给数据位线BL_DAT与参考位线BL_REF。
图4所示为依据本发明一实施例的相变存储器的感测方法流程图，该感测方法包括于读取开始时，以一辅助电流源对一数据位线或一参考位线进行加速充电(步骤410)，以及于读取开始一既定时间后，关闭该辅助电流源(步骤420)。
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本领域的技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，对上述实施例进行修改及变化。因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (7)

1.一种相变存储器的感测电路，包括：
一数据电流源与一参考电流源；
一数据存储元件与一参考存储元件，其第一端分别耦接至该数据电流源与该参考电流源；
一数据开关与一参考开关，分别耦接至该数据存储元件与该参考存储元件的第二端；
一辅助电流源，动态地耦接至该数据存储元件或该参考存储元件的第一端；以及
一比较器，耦接至该数据存储元件与该参考存储元件的第一端。
2.如权利要求1所述的相变存储器的感测电路，其中该数据存储元件与该参考存储元件为相变组件。
3.如权利要求1所述的相变存储器的感测电路，其中该辅助电流源通过一开关耦接至该数据存储元件或该参考存储元件的第一端。
4.如权利要求3所述的相变存储器的感测电路，其中该开关于开始读取时导通，并于一既定时间后关闭。
5.如权利要求1所述的相变存储器的感测电路，其中该数据开关与该参考开关为金属氧化物半导体晶体管。
6.一种相变存储器的感测方法，包括：
于读取开始时，以一辅助电流源对一数据位线或一参考位线进行加速充电；以及
于读取开始一既定时间后，关闭该辅助电流源。
7.如权利要求6所述的相变存储器的感测方法，其中该数据位线与该参考位线皆耦接至相变组件。
CN2007101416156A 2007-08-17 2007-08-17 相变存储器的感测电路及其感测方法 Expired - Fee Related CN101369450B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101416156A CN101369450B (zh) 2007-08-17 2007-08-17 相变存储器的感测电路及其感测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101416156A CN101369450B (zh) 2007-08-17 2007-08-17 相变存储器的感测电路及其感测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101369450A true CN101369450A (zh) 2009-02-18
CN101369450B CN101369450B (zh) 2011-03-16

Family

ID=40413222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101416156A Expired - Fee Related CN101369450B (zh) 2007-08-17 2007-08-17 相变存储器的感测电路及其感测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101369450B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814323B (zh) * 2009-02-23 2013-06-12 西格斯教育资本有限责任公司 相位变化存储器阵列的验证电路及方法
US8605493B2 (en) 2008-12-31 2013-12-10 Higgs Opl. Capital Llc Phase change memory
USRE45035E1 (en) 2008-12-30 2014-07-22 Higgs Opl. Capital Llc Verification circuits and methods for phase change memory array
USRE45189E1 (en) 2007-11-08 2014-10-14 Higgs Opl. Capital Llc Writing system and method for phase change memory
CN104240746A (zh) * 2013-06-24 2014-12-24 华邦电子股份有限公司 读取电路及具有读取电路的记忆装置
CN106448729A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 华中科技大学 一种基于相变存储器实现双向数字运算的电路及方法
CN110120237A (zh) * 2019-05-07 2019-08-13 江南大学 一种具有良好传感裕度的stt-mram传感电路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2616109B2 (ja) * 1990-03-12 1997-06-04 日本電気株式会社 半導体記憶装置
KR100205530B1 (ko) * 1996-04-24 1999-07-01 윤종용 감지 증폭기
CN1549451A (zh) * 2003-05-17 2004-11-24 盛群半导体股份有限公司 以适应性非对称电荷泵电流机制实现的快速频率锁定方法与架构
US6845052B1 (en) * 2003-05-30 2005-01-18 Macronix International Co., Ltd. Dual reference cell sensing scheme for non-volatile memory

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE45189E1 (en) 2007-11-08 2014-10-14 Higgs Opl. Capital Llc Writing system and method for phase change memory
USRE45035E1 (en) 2008-12-30 2014-07-22 Higgs Opl. Capital Llc Verification circuits and methods for phase change memory array
US8605493B2 (en) 2008-12-31 2013-12-10 Higgs Opl. Capital Llc Phase change memory
CN101814323B (zh) * 2009-02-23 2013-06-12 西格斯教育资本有限责任公司 相位变化存储器阵列的验证电路及方法
CN104240746A (zh) * 2013-06-24 2014-12-24 华邦电子股份有限公司 读取电路及具有读取电路的记忆装置
CN104240746B (zh) * 2013-06-24 2017-07-28 华邦电子股份有限公司 读取电路及具有读取电路的记忆装置
CN106448729A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 华中科技大学 一种基于相变存储器实现双向数字运算的电路及方法
CN106448729B (zh) * 2016-09-19 2019-09-27 华中科技大学 一种基于相变存储器实现双向数字运算的电路及方法
CN110120237A (zh) * 2019-05-07 2019-08-13 江南大学 一种具有良好传感裕度的stt-mram传感电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN101369450B (zh) 2011-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101369450B (zh) 相变存储器的感测电路及其感测方法
CN100456389C (zh) 用于多级非易失性集成存储器装置的读出放大器
CN101364424A (zh) 相变存储器的感测电路及方法
US6327184B1 (en) Read circuit for a nonvolatile memory
US9985519B2 (en) Voltage generation circuit
US7933147B2 (en) Sensing circuit of a phase change memory and sensing method thereof
CN102081959B (zh) 一种存储器读出电路以及存储器
JP6047844B2 (ja) 冗長型センス増幅器搭載メモリー
US11527282B2 (en) SRAM with burst mode operation
TWI402847B (zh) 相變化記憶體之感測電路
US10930746B2 (en) Differential type sensing circuit with differential input and output terminal pair
KR0183999B1 (ko) 메모리장치
CN102420002B (zh) 一种电流模灵敏放大器
KR101543701B1 (ko) 감지 증폭기 및 그를 이용한 반도체 메모리 장치
JP5077646B2 (ja) 半導体記憶装置、及び、半導体記憶装置の動作方法
CN106782649B (zh) 感测放大器电路
US6717444B2 (en) Low power latch sense amplifier
CN110211623A (zh) 一种nor flash存储单元阵列的电源系统
US20110305096A1 (en) Circuit for reading non-volatile memory cells and memory system comprising the circuit
US8588020B2 (en) Sense amplifier and method for determining values of voltages on bit-line pair
KR20220148257A (ko) 비휘발성 메모리 시스템에 대한 자체-타이밍 감지 아키텍처
CN102426845B (zh) 一种电流模灵敏放大器
US7532512B2 (en) Non-volatile memory device and method of handling a datum read from a memory cell
EP0915476A1 (en) Method and circuit for regulating the length of an ATD pulse signal
TWI409817B (zh) 快閃記憶體的資料感測模組與感測電路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Free format text: FORMER OWNER: POWERCHIP SEMICONDUCTOR CORP. NAN YA TECHNOLOGY CORP. PROMOS TECHNOLOGIES INC. WINBOND ELECTRONICS CORPORATION

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: HSINCHU COUNTY, TAIWAN PROVINCE, CHINA TO: HSINCHU COUNTY, TAIWAN PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20100702

Address after: Hsinchu County of Taiwan

Applicant after: Industrial Technology Research Institute

Address before: Hsinchu County, Taiwan, China

Applicant before: Industrial Technology Research Institute

Co-applicant before: Powerchip Semiconductor Corp.

Co-applicant before: Nanya Sci. & Tech. Co., Ltd.

Co-applicant before: Maode Science and Technology Co., Ltd.

Co-applicant before: Huabang Electronics Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SEGHERS EDUCATIONAL CAPITAL CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: FINANCIAL GROUP LEGAL PERSON INDUSTRIAL TECHNOLOGY INST.

Effective date: 20120221

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120221

Address after: Delaware

Patentee after: Ind Tech Res Inst

Address before: Hsinchu County, Taiwan, China

Patentee before: Industrial Technology Research Institute

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110316

Termination date: 20130817