CN113628672B - 感测两个存储器单元以确定一个数据值 - Google Patents
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Abstract
本公开包含用于感测两个存储器单元以确定一个数据值的设备、方法及系统。实施例包含具有多个存储器单元的存储器及经配置以感测两个存储器单元中的每一个的存储器状态以确定一个数据值的电路系统。通过以下操作来确定一个数据值:在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的所述存储器状态,且在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的所述存储器状态。所述第一感测电压及所述第二感测电压在所述感测窗中选择性地更靠近于所述第一阈值电压分布或所述第二阈值电压分布。
Description
技术领域
本公开大体来说涉及半导体存储器及方法,且更特定来说,涉及感测两个存储器单元以确定一个数据值。
背景技术
存储器装置通常经提供作为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路及/或外部可装卸式装置。存在许多不同类型的存储器,包含易失性及非易失性存储器。易失性存储器可需要电力来维持其数据,且可包含随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)及同步动态随机存取存储器(SDRAM),以及其它。非易失性存储器可通过在未供电时保留所存储数据而提供永久数据,且可包含“与非”快闪存储器、“或非”快闪存储器、只读存储器(ROM),及电阻可变存储器,例如相变随机存取存储器(PCRAM)、电阻式随机存取存储器(RRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM),及可编程导电存储器以及其它存储器。
存储器装置可用作需要高存储器密度、高可靠性及/或低功耗的广泛电子应用中的易失性存储器及非易失性存储器。非易失性存储器可用于例如个人计算机、便携式存储器棒、固态硬盘(SSD)、数码相机、蜂窝式电话、例如MP3播放器的便携式音乐播放器及电影播放器以及其它电子装置中。
可变电阻存储器装置可包含电阻可变存储器单元,其可基于存储元件(例如,具有可变电阻的存储器元件)的电阻状态来存储数据。如此,电阻可变存储器单元可经编程以通过使存储器元件的电阻电平变化而存储对应于目标存储器状态的数据。电阻可变存储器单元可通过将电场或能量源(例如正或负电脉冲(例如,正或负电压或电流脉冲))施加到存储器单元(例如,到存储器单元的存储器元件)达特定持续时间来经编程为目标存储器状态(例如,对应于特定电阻状态)。可通过响应于所施加询问电压感测穿过存储器单元的电流来确定电阻可变存储器单元的状态。基于存储器单元的电阻水平而变化的感测电流可指示存储器单元的状态。
可以交叉点架构来组织各种存储阵列,其中存储器单元(例如,电阻可变存储器单元)位于用于存取存储器单元的第一信号线与第二信号线的交点(例如,字线与位线的交叉点)处。一些电阻可变存储器单元可包括与存储元件(例如,相变材料、金属氧化物材料及/或一些其它可编程为不同电平的材料)串联的选择元件(例如,二极管、晶体管或其它开关装置)。一些电阻可变存储器单元(其可被称为自选存储器单元)可包含单一材料,其可用作存储器单元的选择元件及存储元件两者。
发明内容
本公开的方面是针对一种设备,其具有两个存储器单元,用以确定一个数据值,所述设备包括:存储器,其具有多个存储器单元;及电路系统,其经配置以通过以下操作来感测所述多个存储器单元中的两个存储器单元中的每一个的存储器状态,以确定一个数据值:在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的所述存储器状态;及在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的所述存储器状态;其中所述第一感测电压及所述第二感测电压在所述感测窗中选择性地更靠近于所述第一阈值电压分布或所述第二阈值电压分布。
本公开的另一方面是针对一种设备,其具有两个存储器单元,用以确定一个数据值,其包括:电路系统,其在存储器装置中,所述电路系统经配置以:通过以下操作来感测多个存储器单元中的两个存储器单元中的每一个的存储器状态,以确定一个数据值:在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的所述存储器状态;在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的所述存储器状态;及确定所述两个存储器单元中的哪一个由于所述第一阈值电压分布相对于所述第一感测电压的量级在所述感测窗中的移位而切换其存储器状态;其中所述第一感测电压的所述量级在所述感测窗中与所述第二阈值电压分布相比选择性地更靠近于所述第一阈值电压分布。
本公开的另一方面是针对一种操作具有两个存储器单元的存储器以确定一个数据值的方法,所述方法包括:通过以下操作来感测多个存储器单元的两个存储器单元中的每一个的存储器状态,以确定一个数据值:在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的所述存储器状态;在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的所述存储器状态;及将所述第一感测电压及所述第二感测电压在所述感测窗中选择性地定位成更靠近于所述第一阈值电压分布或所述第二阈值电压分布。
本公开的又一方面是针对一种操作具有两个存储器单元的存储器以确定一个数据值的方法,所述方法包括:通过以下操作来感测两个存储器单元中的每一个的存储器状态以确定一个数据值:在对应于第一存储器状态202-1的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的所述存储器状态;选择所述感测窗中的所述第一感测电压的量级为比第二量级更靠近于第一量级,所述第一量级经确定为对应于所述第一阈值电压分布的第一容限,所述第二量级经确定为对应于所述第二阈值电压分布的第二容限;及通过以下操作,确定所述两个存储器单元中的哪一个由于所述第一阈值电压分布相对于所述第一量级的移位而切换其数据状态:将经确定为对所述第一存储器单元及所述第二存储器单元可靠的一对存储器状态的逆与所述第一存储器单元及所述第二存储器单元的所述所感测存储器状态进行比较;及基于哪一个存储器单元具有与所述第一存储器单元及所述第二存储器单元的所述对存储器状态的所述逆不同的所感测存储器状态来确定所述两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态。
附图说明
图1为根据本公开的实施例的存储器阵列的实例的三维视图。
图2A说明根据本公开的实施例的感测阈值电压分布的实例,所述感测阈值电压分布与被感测以确定多个数据值的两个存储器单元的存储器单元的存储器状态相关联。
图2B为根据本公开的实施例的对应于图2A中所展示的阈值电压分布的存储器状态的电流与电压关系曲线的实例。
图2C为根据本公开的实施例的对应于图2A中所展示的阈值电压分布的另一存储器状态的电流与电压关系曲线的实例。
图2D为根据本公开的另一实施例的感测阈值电压分布的另一实例,所述感测阈值电压分布与被感测以确定一个数据值的两个存储器单元的存储器单元的存储器状态相关联。
图2E为根据本公开的另一实施例的另一此类实例。
图2F为根据本公开的另一实施例的另一此类实例。
图2G为根据本公开的其它实施例的其它此类实例。
图3为根据本公开的实施例的实例设备的框图说明。
具体实施方式
本公开包含用于感测两个存储器单元以确定一个数据值的设备、方法及系统。实施例包含具有多个存储器单元的存储器及经配置以感测所述多个存储器单元中的两个存储器单元中的每一个的存储器状态以确定一个数据值的电路系统。通过以下操作来确定一个数据值:在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测两个存储器单元中的第一个的存储器状态,且在感测窗中使用第二感测电压来感测两个存储器单元中的第二个的存储器状态。第一感测电压及第二感测电压在感测窗中选择性地更靠近于第一阈值电压分布或第二阈值电压分布。
与先前的存储器装置相比,本公开的实施例可提供例如提高数据感测的可靠性及准确性及/或提高数据校正操作的速度及降低其复杂性的益处。例如,用于对例如自选存储器单元的电阻可变存储器单元进行编程的先前方法可生成两个不同状态中的一个,使得存储器单元中的每一个可经编程为两个可能存储器状态中的一个(例如,状态0或状态1)。在此类方法中,在对应于第一存储器状态(例如,状态0)的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态(例如,状态1)的第二阈值电压分布(例如,第二数目个存储器单元的存储电压分布)之间的感测(例如,读取)窗中,单个感测电压可大体上处于中值电压分离。第一及第二阈值电压分布中的每一个可表示用于多个存储器单元的存储电压的单独分布及/或用于第一存储器单元及成对的第二存储器单元的潜在存储电压的统计分布。
然而,各种类型的存储器单元(例如,电阻可变存储器单元等)的多个数据存储及/或编程注意事项可致使第一及/或第二阈值电压分布中的多个(例如,子组或全部)存储器单元的存储电压移位且与感测窗的中值处的单个感测电压重叠,使得与感测电压(例如,数据值)有关的所感测电压在读取操作期间变得不可靠及/或不准确。例如,此类移位可由以下各项中的至少一个促成(例如,由其导致):(例如,随着时间)加宽第一及/或第二阈值电压分布以至少与单个感测电压重叠,(例如,随着时间)漂移第一及/或第二阈值电压分布到较大中值电压以至少与单个感测电压重叠,及/或因对存储器单元中的至少一些执行读取/写入操作而对第一及/或第二阈值电压分布中的存储器单元的子组的存储器状态进行干扰以至少与单个感测电压重叠,以及其它可能的数据存储及/或编程注意事项。
本文中所描述的用于通过使用在感测窗中选择性地更靠近于第一阈值电压分布或第二阈值电压分布的第一感测电压及第二感测电压来感测两个存储器单元以确定一个数据值的实施例旨在减小与相应阈值电压分布的感测电压重叠的所存储电压中的一些的电势。如此,此类实施例可提高从存储器单元存取的数据的可靠性及准确性。此外,如本文中所描述,如与先前存储器装置相比,实施例可提高对可例如由第一及/或第二阈值电压分布的此类移位引起的潜在数据错误的数据校正操作的速度及/或降低其复杂性,以进一步提高从存储器单元存取的数据的可靠性及准确性。存储器装置可包含多个存储器单元阵列,其中所有阵列或阵列的子组(少于全部)可经配置以存储、读取、写入及/或执行本文中所描述的数据验证及校正。
如本文中所使用,“一(a)”,“一(an)”或“多个”可指代事物中的一或多个,而“多个”可指代此类事物中的两个多个。例如,存储器装置可指代一或多个存储器装置,且多个存储器装置可指代两个或多于两个存储器装置。另外,如本文中所使用,指定符“N”及“M”(尤其相对于图式中的参考编号)指示本公开的多个实施例可包含如此指定的多个特定特征。此外,由连字符与特定参考编号分离数字(例如,关于感测窗,在图2A及2D到2G中的212-1、212-2、...、212-6)旨在表示相似的特征,尽管此类特征的位置、量级、宽度、高度及/或形状等可在特定实施例内及/或之间变化。本文中之图遵循其中第一个数字或前几个数字对应于图式之图编号且剩余数字识别图式中之元件或组件的编号惯例。不同图之间的类似元件或组件可通过使用类似数字来识别。
图1为根据本公开的实施例的存储器阵列100(例如,交叉点存储器阵列)的实例的三维视图。存储器阵列100可包含可被称为字线110-0到110-N的多个第一信号线(例如,第一存取线)及可被称为彼此交叉(例如,在不同平面中相交)的位线120-0到120-M的多个第二信号线(例如,第二存取线))。例如,字线110-0到110-N中的一个可与位线120-0到120-M交叉。存储器单元125可在位线与字线之间(例如,在每一位线/字线交叉处)。
例如,存储器单元125可为电阻可变存储器单元。存储器单元125可包含可编程为不同存储器状态的材料。在一些实例中,存储器单元125中的每一个可包含可用作选择元件(例如,开关材料)及存储元件的单一材料,使得每一存储器单元125可充当选择器装置及存储器元件两者。此类存储器单元在本文中可被称为自选存储器单元。例如,每一存储器单元可包含硫属化物材料,其可由各种经掺杂或未经掺杂材料形成,可为或可并非相变材料,及/或可在读取及/或写入存储器单元期间不经历相变。在一些实例中,每一存储器单元125可包含可包含硒(Se)、砷(As)及锗(Ge)的三元组合物,及/或可包含选自碲(Te)、硫(S)、碳(C)、氮(N)、硅(Si)、Se、As及Ge等元素的四元组合物,及选自元素周期表的对应族的其它元素。
在各种实施例中,在阈值电压处,存储器单元125可响应于横跨其所施加的电压差的量级超过其阈值电压而骤回。此类存储器单元可被称为骤回存储器单元。例如,响应于所施加的电压差超过阈值电压,存储器单元125可从非导电(例如,高阻抗)状态改变(例如,骤回)到导电(例如,低阻抗)状态。例如,存储器单元骤回可指代响应于横跨存储器单元施加的电压差大于存储器单元的阈值电压,存储器单元从高阻抗状态转变为较低阻抗状态。例如,存储器单元骤回的阈值电压可被称为骤回事件。
图1中所展示实例可包含耦合到字线110的驱动器(例如,字线驱动器—未展示)。字线驱动器可向字线110供应双极性(例如,正及负)电流及/或电压信号。可包括交叉耦合锁存器的感测放大器(例如,在图3中所展示的感测电路系统305中)可耦合到字线驱动器,且可检测字线110上的正电流及负电流及/或正电压及负电压。在一些实例中,感测放大器可为字线驱动器的一部分(例如,包含在其中)。例如,字线驱动器可包含感测放大器的感测功能性。在一些实例中,感测放大器可为(例如,包含在)耦合到存储器单元125的感测电路系统的一部分(例如,在存储器单元阵列中,如在图3中的306处所展示)。位线驱动器(未展示)可耦合到位线120以向位线120供应正及/或负电流及/或电压信号。
感测放大器可相对于特定感测电压(例如,阈值)检测与一或多个存储器单元125相关联的电流及/或电压,且可基于由特定存储器单元存储的电压相对于特定感测电压的量级来输出信号以指示每一存储器单元125的特定存储器状态。如在真值表(例如,如在213处所展示且结合图2A及2D到2G所描述)中所表达,每一存储器单元125的所感测存储器状态可发送到特定锁存器(未展示)及/或由其存储,且所感测到存储器状态值可表示所感测存储器状态的有效性的验证及/或无效的所感测存储器状态(例如,与读取操作相关联)的校正的需要特定确定结果。
图2A说明根据本公开的实施例的感测阈值电压分布的实例,所述感测阈值电压分布与被感测以确定多个数据值的两个存储器单元的存储器单元的存储器状态相关联。图2A说明阈值电压分布,及与例如图1中所说明的存储器单元125的存储器单元的各种存储器状态相关联的真值表。
图2A中所展示的实例说明阈值电压分布208-1与208-2以及209-1与209-2,其分别与两个存储器单元201-1及204-1的存储器状态相关联,所述存储器单元可作为一对存储器单元操作以各自存储电压量级,电压量级在被感测且比较时实现一个(单个)数据值的确定。所展示存储器单元201-1、204-1中的每一个表示多个此类存储器单元中的一个,其中存储器单元中的每一个经配置以选择性地存储对应于如通过参考两个阈值电压分布之间的感测窗212-1中的确定(例如,预定)感测电压所确定的两个存储器状态中的一个的电压量级(例如,相对于零伏(0V)),所述两个阈值电压分布在未相对于其所确定感测电压中的一或两个移位(例如,至少重叠)时各自对应于两个存储器状态中的一个。
第一存储器单元201-1可在负极性206中具有第一存储器状态202-1(例如,存储器状态0)及第二存储器状态202-2(例如,存储器状态1)。类似地,第二存储器单元204-1也可在负极性206中具有第一存储器状态205-1(例如,存储器状态0)及第二存储器状态205-2(例如,存储器状态1)。例如,第二存储器单元204-1可将其存储器状态存储为对应于一个数据值的预期数据值,且可通过向存储器单元施加第一数目个电压脉冲来对第二存储器单元204-1进行编程。第一存储器单元201-1可将其存储器状态存储为对应于预期数据值的参考数据值,且可以通过向存储器单元施加第二电压脉冲来对第一存储器单元201-1进行编程。例如,当第二存储器单元204-1存储为1的预期存储器状态205-2且第一存储器单元201-1存储互补的为0的参考存储器状态202-1时(例如,在二进制存储器状态下),所得一个数据值确定为1。替代地,当第二存储器单元204-1存储为0的预期存储器状态205-1且第一存储器单元201-1存储互补的为1的参考存储器状态202-2时,所得一个数据值确定为0。如本文中进一步所描述,存储器单元201-1、204-1可替代地经编程为正极性207。
本文中使用术语“参考”及“预期”以更容易地彼此区分成对存储器单元(例如,第一存储器单元201-1及第二存储器单元204-1)、相关联存储器状态及对应数据值。然而,本公开的目的为从感测两个存储器单元来输出一个数据值作为“可靠状态”,而不必通过将一个存储器单元、相关联存储器状态及/或对应的数据值指定为“参考”而将另一者指定为“预期”。
电压脉冲的量级及/或数目在预期数据值与参考数据值的编程中可不同。例如,如在图2A中所展示,当第二存储器单元204-1经编程为存储器状态205-2中的预期数据值1(对应于阈值电压分布209-2)时,第一存储器单元201-1经编程为存储器状态202-1中的互补参考数据值0(对应于阈值电压分布208-1)。如在负极性206中所展示,相对于参考存储器单元201-1的存储器状态202-1及预期存储器单元204-1的存储器状态205-1的较小电压量级(例如,对应于存储器状态0),将参考存储器单元201-1的存储器状态202-2及预期存储器单元204-1的存储器状态205-2(例如,对应于存储器状态1)编程为在负极性206中处于较大电压量级(绝对值)。
替代地,当第二存储器单元204-1经编程为存储器状态205-1中的预期数据值0(对应于阈值电压分布209-1)时,第一存储器单元201-1经编程为存储器状态202-2中的互补参考数据值1(对应于阈值电压分布208-2)。相对于参考存储器单元201-1的存储器状态202-2及预期存储器单元204-1的存储器状态205-2的较大电压量级(例如,对应于存储器状态1),将参考存储器单元201-1的存储器状态202-1及预期存储器单元204-1的存储器状态205-1(例如,对应于存储器状态0)编程为在负极性206中处于较小电压量级。如此,所感测存储器状态可包含与多个存储器单元的第一子组的第一阈值电压分布相关联的存储器状态,所述第一阈值电压分布的相对量级比(例如,对于特定极性)与多个存储器单元的第二子组的第二阈值电压分布相关联的两个存储器状态中的不同者大。电压量级的大小程度可取决于用于编程互补存储器状态的电压脉冲的量级及/或数目。
在图2A中,施加到特定存储器单元以编程用于特定存储器状态的适当存储电压的电压(VCELL)可对应于施加到(例如,横跨)存储器单元的电压差,诸如位线电压(VBL)与字线电压(VWL)之间的差(例如,VCELL=VBL-VWL),如结合图2B及2C所展示及描述。阈值电压分布(例如,范围)208-1、208-2、209-1及209-2可表示经编程为特定存储器状态的存储器单元的阈值电压的统计变化。通过实例说明图2A及2D到2G中所说明的阈值电压分布,且相对大小、形状、间隔、位置等可与相应存储器状态的实际编程及/或感测不同。
确定一个数据值的可靠性及/或准确性可取决于以下能力:区分例如预期存储器单元204-1的存储器状态205-2(对应于阈值电压分布209-2)与预期存储器单元204-1的存储器状态205-1(对应于阈值电压分布209-1)。可靠性及/或准确性可进一步取决于以下能力:区分存储器状态202-1(对应于阈值电压分布208-1)与参考存储器单元201-1的存储器状态202-2(对应于阈值电压分布208-2)。
因此,如图2A中所说明的实施例中所展示,电路系统(例如,感测电路系统305及/或控制电路系统324)可经配置以确定一个数据值。可通过以下操作来确定一个数据值:在对应于第一存储器状态(例如,202-1及/或205-1)的第一阈值电压分布(例如,208-1及/或209-1)与对应于第二存储器状态(例如,202-2及/或205-2)的第二阈值电压分布(例如,208-2或209-2)之间的感测窗212-1中使用第一感测电压(例如,211-1)来感测两个存储器单元中的第一个(例如,存储器单元201-1)的存储器状态(例如,存储器状态202-1或存储器状态202-2),且在感测窗212-1中使用第二感测电压(例如,210-1)来感测两个存储器单元中的第二个(例如,存储器单元204-1)的存储器状态(例如,存储器状态205-1或存储器状态205-2)。在接合图2A及2D到2G所说明及描述的多个实施例中,第一感测电压及第二感测电压在感测窗中可选择性地更靠近于第一阈值电压分布或第二阈值电压分布。如本文中所呈现,具有参考数字210及211的两个感测电压可用于确定对应一对存储器单元的存储器状态(例如,作为读取操作的一部分区分存储器状态)。
在图2A中所展示的实施例中,第一感测电压及第二感测电压可在感测窗212-1中选择性地更靠近于第一阈值电压分布及第二感测电压中的不同者。因此,感测电压210-1经展示为为更靠近于(例如,同时具有统计上适当的分离容限)第一阈值电压分布208-1及/或209-1,且感测电压211-1经展示为更靠近于(例如,同时也具有统计上适当的分离容限)第二阈值电压分布208-2及/或209-2。
在多个实施例中,所述电路系统可进一步经配置以与感测窗212-1的具有极性的特定量级的特定端相关联地存储一个存储器单元的存储器状态,且与感测窗的具有极性的不同量级的相对端相关联地存储另一存储器单元的存储器状态(例如,极性可从负极性206及正极性207选择,如结合图2A及2D到2G所展示及所描述)。例如,如在图2A中所展示,存储器状态202-1及205-1(对应于数据值0及阈值电压分布208-1及/或209-1的负极性中的较小电压量级)经存储在由感测电压210-1所确定的感测窗212-1的一端边缘处。相比之下,存储器状态202-2及205-2(对应于数据值1及阈值电压分布208-2及/或209-2的负极性中的较大电压量级)经存储在由感测电压211-1确定的感测窗212-1的另一端边缘处。
因此,感测窗212-1的一端可对应于第一存储器单元201-1的经编程存储器状态202-1(例如,具有数据值0),且感测窗的极性的另一端可对应于第一存储器单元201-1的互补经重新编程存储器状态202-2(例如,具有数据值1)。感测窗212-1的哪一端对应于经编程存储器状态202-1,且所述感测窗的哪个另一端对应于互补的经重新编程存储器状态202-2可由以下各项确定:施加到第一存储器单元201-1以将所第一存储器单元编程为小于感测窗中的第一感测电压210-1的量级的第一数目个电压脉冲,以及施加到第一存储器单元201-1以将所述第一存储器单元重新编程为大于感测窗中的第二感测电压211-1的量级的不同于第一数目的第二数目个电压脉冲。
另外,感测窗212-1的一端可对应于第一存储器单元201-1的经编程存储器状态202-1,且感测窗的极性的另一端可对应于第二存储器单元204-1的互补经重新编程存储器状态205-2。感测窗212-1的哪一端对应于经编程存储器状态202-1,且所述感测窗的哪个另一端对应于互补的经重新编程存储器状态205-2可由以下各项确定:施加到第一存储器单元201-1以将所述第一存储器单元编程为小于感测窗中的第一感测电压210-1的量级的第一数目个电压脉冲,以及施加到第二存储器单元204-1以将第二存储器单元重新编程为大于感测窗中的第二感测电压211-1的量级的不同于第一数目的第二数目个电压脉冲。
所述电路系统可进一步经配置以通过以下操作来确定一个数据值:比较两个存储器单元中的每一个的所感测到存储器状态,通过确定所感测存储器状态为互补二进制存储器状态(例如,一个存储器状态为0,且另一存储器状态为1)来验证存储器单元204-1的存储器状态为对应于所述一个数据值的预期数据值,及通过确定所感测存储器状态与二进制存储器状态匹配(例如,两个存储器状态均为0或两个存储器状态均为1)来确定两个存储器单元(例如,存储器单元201-1或204-1中的一个)的存储器状态的切换。确定两个存储器单元中的哪一个已从一个存储器状态切换到另一存储器状态(例如,从0到1或从1到0)可至少部分地基于在二进制存储器状态中互补的两个存储器状态的一个组合,二进制状态比两个存储器状态的另一互补组合更可读性可靠。可靠性可归因于至少一个感测电压与第一存储器状态或第二存储器状态的阈值电压分布分离的量级大于至少一个感测电压与其它存储器状态的阈值电压分布之间的分离。
例如,如在图2A中所展示,感测电压210-1被选择性地定位在阈值电压分布208-1及209-1的边缘,对应于具有数据值为0的存储器状态202-1及205-1,且感测电压211-1被选择性地定位在阈值电压分布208-2及209-2的边缘,对应于具有数据值1的存储器状态202-2及205-2。所感测存储器状态的一种组合可读性更可靠的确定可基于较大分离的量级,从而与由所感测存储器状态的其它组合中的较小分离引起的移位相比,具有对应较大移位的以到达感测电压的可能性较小。因此,如在图2A中所展示,感测电压210-1用于参考存储器单元201-1,且与感测电压210-1距处于存储器状态202-1(具有数据值0)的阈值电压分布208-1的分离相比,距处于距存储器状态202-2(具有数据值1)的阈值电压分布208-2较大分离处。另外,感测电压211-1用于参考存储器单元204-1,且与感测电压211-1距处于存储器状态205-2(具有数据值1)的阈值电压分布209-2的分离相比,距处于距存储器状态205-1(具有数据值0)的阈值电压分布209-1较大分离处。
因此,在感测电压210-1及211-1相对于参考存储器单元201-1及预期存储器单元204-1中的可能阈值电压分布如此定位,阈值电压分布的至少一部分的较大分离及对应较大移位以达到相应感测电压可致使(例如,引起)对参考存储器单元201-1的存储器状态202-2(具有数据值1)的感测,及对可读性可靠的预期存储器单元204-1的存储器单元205-1(具有数据值0)的感测。如本文中所使用的,可读性可靠旨在意指与以下情况相比,所感测存储器状态更可靠:例如如图2A中所展示,将感测电压210-1用于参考存储器单元201-1来感测存储器状态202-1(具有数据值0),且将感测电压211-1用于预期存储器单元204-1来感测存储器状态205-2(具有数据值1)。
如本文中所使用,较小可靠性旨在意指两个存储器状态的其它组合的可读性较不可靠,这归因于第一感测电压距第一存储器状态的第一分布的分离的第一量级及第二感测电压距第一存储器状态的第二分布的分离的第二量级比感测电压距可读性较可靠的一个组合中的第一及第二存储器状态的相应分布的分离小。例如,如在图2A中所展示,参考存储器单元201-1的数据值0及预期存储器单元204-1的数据值1的较小可靠性可由于在阈值电压分布的至少一部分的较小分离及对应较小移位以达到相应感测电压所致(例如,由其引起)。
本公开描述确定两个存储器单元(例如,存储器单元201-1或204-1)中的哪一个已由于阈值电压分布的至少一部分相对于感测电压(例如,感测电压210-1及211-1)在感测窗212-1中的量级的移位(由存储器单元中的至少一些存储的电压量级在分布中的移位)所致而切换其存储器状态。如在图2A中所展示,在感测窗212-1中,与第二阈值电压分布(例如,208-2)相比,第一感测电压(例如,210-1)的量级可选择性地更靠近于第一阈值电压分布(例如,208-1)。存储器状态的切换可例如归因于第二阈值电压分布(例如,208-2)相对于感测窗212-1中的第二感测电压(例如,211-1)的量级的移位而非第一感测电压(例如,210-1)的量级,这是因为第二感测电压(例如,211-1)相对于第一感测电压(例如,210-1)的较少分离。因为由于在同一时间点的移位所致两个成对的存储器单元切换存储器状态的可能性很低,因此确定两个存储器单元中的哪一个已在所述时间点切换其存储器状态可使得能够迅速纠正切换存储将状态回到互补存储器状态(例如,在其它存储器单元潜在地切换存储器状态之前),以改进所存储数据的可靠性及/或准确性。
由于阈值电压分布的至少一部分的移位,各种因素可促成存储器状态的切换。例如,移位可由以下各项中的至少一个促成:加宽第一子组存储器单元的第一阈值电压分布(例如208-1、209-1),以至少与第一感测电压重叠(例如,210-1)重叠;加宽第二子组存储器单元的的第二阈值电压分布(例如208-2、209-2)以至少与第二感测电压(例如,211-1)重叠;第一子组存储器单元的第一阈值电压分布漂移到极性的第一较大的中值量级,以至少与第一感测电压重叠;第二子组存储器单元的第二阈值电压分布漂移到极性的第二较大的中值量级,以至少与第二感测电压重叠;通过对第一子组中的存储器单元中的至少一些执行读取或写入操作,对第一子组存储器的存储器状态进行第一干扰;及/或通过对第二子组中的存储器单元中的至少一些执行读取或写入操作,对第二子组存储器的存储器状态进行第二干扰,使得第二阈值电压分布至少与第二感测电压重叠;以及使阈值电压分布移位的其它可能促成因素。
相同因素会同时影响两个存储器单元的两个存储器状态的可靠性的可能性很低,这导致两个成对的存储器单元在同一时间点切换存储器状态的可能性很低。例如,第一阈值电压分布208-1向第一较大的中值量级的漂移可导致至少一个存储器单元与更靠近的第一感测电压210-1重叠,这是因为漂移将朝向更靠近的第一感测电压210-1。相反,第二阈值电压分布209-2到第二较大的中值量级的漂移将不会导致任何存储器单元与更靠近的第二感测电压211-1重叠,因为漂移将远离更靠近的第二感测电压211-1。
在多个实施例中,结合图2A描述的实例可与真值表213-1相关联。真值表213-1可经配置以使得能够比较第一存储器单元(例如,参考存储器单元201-1)的所感测存储器状态与第二存储器单元(例如,预期存储器单元204-1)的所感测存储器状态,通过确定所感测存储器状态匹配(例如,两个存储器状态均为0或两个存储器状态均为1)来确定由于移位所致存储器状态的切换,且确定两个存储器单元中的哪一个已从一个存储器状态切换到另一存储器状态。从一种存储器状态切换到另一存储器状态旨在意指两个存储器单元原始存储互补存储器状态(例如,一个存储器单元中的数据值为0,及另一存储器单元中的数据值为1),且存储器单元中的一个切换(改变)其存储器状态,使得两个存储器单元的存储器状态然后匹配。响应于使用真值表213-1确定两个存储器单元中的哪一个已从一个存储器状态切换到另一存储器状态,电路系统经配置以对已切换回到其互补存储器状态的存储器单元进行重新编程以使得能够如预期地确定来自两个存储器单元的存储器状态的一个数据值(例如,验证预期存储器单元204-1的存储器状态)。
确定两个存储器单元中的哪一个已从一个存储器状态切换到另一存储器状态至少部分地基于互补的两个存储器状态的一种组合比两个存储器状态的另一组合更可读性可靠。如本文中所指示,参考存储器单元201-1的具有数据值为1的存储器状态202-2以及预期存储器单元204-1的具有数据值为0的存储器状态205-1为更可读性可靠。可靠性归因于感测电压210-1距存储器状态202-2的阈值电压分布208-2的分离的量级比感测电压210-1距存储器单元202-1的阈值电压分布208-1的分离大。可靠性进一步归因于感测电压211-1距存储器状态205-1的阈值电压分布209-1的分离的量级比感测电压211-1距存储器单元205-2的阈值电压分布209-2的分离大。
确定两个存储器单元中的哪一个已切换进一步至少部分地基于电路系统经配置以响应于确定两个存储器状态匹配而使用真值表213-1,基于较不可能切换,将两个存储器单元中的第一存储器单元及第二存储器单元的两个存储器状态的可读性更可靠的一个组合用作稳定组合。如本文中所描述,第一存储器单元(第1MC)201-1的具有数据值1的存储器状态202-2与第二存储器单元(第2MC)204-1的具有数据值0的存储器状态205-1的组合为可读性更可靠的组合(例如,基于稳定且较不可能切换),如真值表213-1中的行215中所展示。作为两个数据值互补的“结果”,如真值表213-1中用N/A所指示,基于确定在任一存储器单元中均未发生“切换”,验证第二存储器单元204-1的数据值0。
第一存储器单元201-1的具有数据值0的存储器状态202-1与第二存储器单元204-1的具有数据值1的存储器状态205-2的组合为可读性较不可靠的组合(例如,基于更可能切换),如真值表213-1中的行214中所展示。作为两个数据值互补的“结果”,如真值表213-1中用N/A所指示,基于确定在任一存储器单元中均未发生“切换”,验证第二存储器单元204-1的数据值1。
真值表213-1可以将行214中所展示的第一存储器单元及第二存储器单元的两个存储器状态的可读性较不可靠的互补其它组合指示为基于更可能切换而进行切换的组合。真值表213-1可进一步用于比较从第一存储器单元及第二存储器单元所感测到匹配存储器状态与行214中所展示的第一存储器单元及第二存储器单元的两个存储器状态的可读性较不可靠的互补其它组合。
真值表213-1可用于实现基于从第一存储器单元所感测的匹配存储器状态与互补的其它组合中的第一存储器单元的存储器状态不同来确定第一存储器状态已从一个存储器状态切换到另一存储器状态。例如,如在图2A中所展示,将行214中所展示的较不可靠组合与针对第一存储器单元201-1及第二存储器单元204-1的在行216中所感测匹配数据值0及0进行比较。因为在行214中所展示的组合中的第一存储器单元201-1的数据值为0,且第二存储器单元在行216中的所感测数据值也为0,所以可确定第一存储器单元未切换到另一存储器状态。然而,因为在行214中所展示的组合中的第二存储器单元204-1的数据值为1,且第二存储器单元在行216中的所感测数据值不同于1,因为是0,所以可确定218第二存储器单元确实切换到另一存储器状态,如在真值表213-1的行216的“切换”列中所指示。
另外,真值表213-1可用于实现基于从第二存储器单元所感测的匹配存储器状态与互补的其它组合中的第二存储器单元的存储器状态不同来确定第二存储器状态已从一个存储器状态切换到另一存储器状态。例如,如在图2A中所展示,将行214中所展示的较不可靠组合与针对第一存储器单元201-1及第二存储器单元204-1的在行217中所感测匹配数据值1及1进行比较。因为在行214中所展示的组合中的第二存储器单元201-1的数据值为1,且第二存储器单元在行217中的所感测数据值也为1,所以可确定第二存储器单元未切换到另一存储器状态。然而,因为在行214中所展示的组合中的第二存储器单元204-1的数据值为0,且第一存储器单元在行217中的所感测数据值不同于0,因为是1,所以可确定219第一存储器单元确实切换到另一存储器状态,如在真值表213-1的行217的“切换”列中所指示。
因此,真值表213-1可用于使得能够确定两个存储器单元中的哪一个由于其阈值电压分布相对于对应感测电压的量级的移位而已切换其存储器状态。所述确定可基于将针对第一及第二存储器单元确定为可靠的一对存储器状态的逆(例如,真值表213-1的行214中所展示的存储器状态为行215中所展示的可靠存储器状态的逆)与第一及第二存储器状态的所感测存储器状态进行比较。所述确定可进一步基于:基于哪一个存储器单元具有与第一及第二存储器单元的所述对存储器状态的逆不同的所感测存储器状态来确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态。
此外,真值表213-1可用于响应于确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态,来对已将其存储器状态切换回到其互补存储器状态的存储器单元进行重新编程。例如,如在图2A中所展示,确定218行214中所展示的第二存储器单元的数据值1已切换到行216中所展示的第二存储器单元的数据值0,使得能够将第二存储器单元重新编程回到其原始存储器状态1。另外,确定219行214中所展示的第一存储器单元的数据值0已切换到行217中所展示的第一存储器单元的数据值1,使得能够将第一存储器单元重新编程回到其原始存储器状态0。将第一存储器单元或第二存储器单元的切换存储器状态重新编程回到其原始互补存储器状态可使得能够如两个存储器单元的互补存储器状态所预期确定一个数据值,如在真值表213-1的“结果”列中所指示。
因此,图2A说明将一对互补存储器状态中的一个用于第一存储器单元且将所述对中的另一个用于第二存储器单元来对处于负极性的两个存储器单元进行编程以获得负读取。第一存储器单元201-1可存储参考存储器状态,且第二存储器单元204-1可存储待与第一存储器单元的参考存储器状态进行比较的预期存储器状态。确定第一存储器状态与第二存储器状态之间的差可基于由两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差。具有在具有较小量级的阈值电压分布208-1、209-1中的电压值的存储器单元处于第一存储器状态202-1、205-1,且具有在具有较大量级的阈值电压分布208-2、209-2中的电压值的存储器单元处于第二存储器状态202-2、205-2。第一感测电压210-1可选择性地定位在感测窗212-1中处于大于具有较小量级的阈值电压分布208-1、209-1且在其边缘处的量级处,且感测窗212-1中的第二感测电压211-1可选择性地定位在小于具有较大量级的阈值电压分布208-2、209-2且在其边缘处的量级处。
第一感测电压210-1可用于确定第一存储器单元201-1是处于第一存储器状态202-1还是处于第二存储器状态202-2,且第二感测电压211-1可用于确定第一存储器单元204-1处于第一存储器状态205-1还是处于第二存储器状态205-2。如真值表213-1的行215中所展示,将参考存储器状态存储为处于较大量级的第二存储器状态的第一存储器单元及将预期存储器状态存储为处于较小量级的第一存储器状态的第二存储器单元为可读性可靠的。较大可靠性基于第一存储器单元201-1的处于第二存储器状态的具有较大量级的阈值电压分布208-2与处于第一存储器状态的具有较小量级的阈值电压分布208-1相比距第一感测电压210-1更分离,且第二存储器204-1的处于第一存储器状态的具有较小量级的阈值电压分布209-1与处于第二存储器状态的具有较大量级的阈值电压分布209-2相比与第二感测电压211-1更分离。
基于行215中所展示的组合的较大可靠性,可确定所述对可读性可靠的互补存储器状态的逆,其中第一存储器单元将参考存储器状态存储为处于较小量级的第一存储器状态,且第二存储器单元将预期存储器状态存储为处于较大量级的第二存储器状态,如真值表213-1的行214中所展示,为可读性较不可靠,因为由于阈值电压分布移位以至少部分地与边缘第一感测电压及/或边缘第二感测电压重叠而更可能使存储器单元切换存储器状态。可将行214中所展示的可读性较不可靠的第一存储器单元的第一存储器状态及第二存储器单元的第二存储器状态与存储参考存储器状态的第一存储器单元的所感测存储器状态及存储预期存储器状态的第二存储器单元的所感测存储器状态进行比较。
所述比较可导致基于第二存储器单元的可读性较不可靠第一存储器状态(具有数据值1)与第二存储器单元的所感测存储器状态之间的差而确定第二存储器单元存储参考存储器状态(具有数据值0)且为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的第二存储器单元。替代地,所述比较可导致基于第一存储器单元的可读性较不可靠第二存储器状态(具有数据值0)与第一存储器状态的所感测存储器状态之间的差确定存储预期存储器状态(具有数据值1)的第一存储器单元为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的第一存储器单元。
图2B及2C为根据本公开的实施例的对应于图2A及2D到2G中所展示的阈值电压分布的存储器状态的电流与电压关系曲线的实例。在此实例中,图2B及2C中的曲线对应于存储器单元,其中在特定极性(在此实例中为正极性方向)上,将存储器状态1指定为较高阈值电压状态,且其中在相反极性(在此实例中为负极性方向)上,将存储器状态0指定为较高阈值电压状态。在各种实施例中,可互换存储器状态指定,使得存储器状态0可对应于在正极性方向上的较高阈值电压状态,其中存储器状态1对应于在负极性方向上的较高阈值电压状态。对应于结合图2B及2C所描述的存储器状态的电流与电压关系曲线的实例也适用于一对存储器单元中的两个均处于相同极性(例如,两者均处于负极性206或两者均处于正极性207)的实施例,如结合图2A及2D到2G所说明及描述。
图2B及2C说明如本文中所描述的存储器单元骤回。VCELL可表示横跨存储器单元的所施加电压。例如,VCELL可为施加到对应于存储器单元的顶部电极的电压减去施加到对应于存储器单元的底部电极的电压(例如,经由相应字线及位线)。如在图2B中所展示,响应于所施加正极性电压(VCELL),经编程为存储器状态1(例如,在阈值电压分布中)的存储器单元处于非导电状态,直到VCELL达到电压Vtst02为止,此时存储器单元转变为导电(例如,较低电阻)状态。此转变可被称为骤回事件,其在横跨存储器单元施加的电压(以特定极性)超过存储器单元的阈值电压时发生。因此,电压Vtst02可被称为骤回电压。在图2B中,电压Vtst01对应于经编程为存储器状态1(例如,在另一阈值电压分布中)的存储器单元的骤回电压。即,如在图2B中所展示,当VCELL在负极性方向上超过Vtst01时,存储器单元转变(例如,切换)为导电状态。
类似地,如在图2C中所展示,响应于所施加的负极性电压(VCELL),经编程为存储器状态0(例如,处于阈值电压分布)的存储器单元处于非导电状态,直到VCELL达到电压Vtst11为止,此时存储器单元骤回到导电(例如,较低的电阻)状态。在图2C中,电压Vtst12对应于经编程为存储器状态0(例如,处于另一阈值电压分布)的存储器单元的骤回电压。即,如在图2C中所展示,当VCELL在正极性方向上超过Vtst12时,存储器单元从高阻抗非导电状态骤回到低阻抗导电状态。
在各种情况下,骤回事件可导致存储器单元切换存储器状态。例如,如果将超过Vtst02的VCELL施加到处于存储器状态1的存储器单元,那么所产生的骤回事件可将存储器单元的阈值电压缩减到低于相应感测电压的电平,如本文中所描述,这将导致存储器单元经感测(读取)为存储器状态0而不是存储器状态1。如此,在多个实施例中,如结合图2A及2D到2G中所描述,骤回事件可将存储器单元切换到相反状态(例如,从存储器状态1切换到存储器状态0,且反之亦然)。
图2D说明根据本公开的另一实施例的感测阈值电压分布的另一实例,所述感测阈值电压分布与被感测以确定一个数据值的两个存储器单元的存储器单元的存储器状态相关联。为了减少描述的重复,在适当的情况下,结合图2A所描述的存储器状态、阈值电压分布及真值表的细节应被认为被并入在图2D到2G的描述中。
图2D说明与图2A一致的替代实施例,除了相对于图2A已经改变(例如,颠倒)图2D中的感测窗212-2的感测电压210-2及211-2的定位之外。因此,图2D还说明将一对互补存储器状态中的一个用于第一存储器单元且将所述对中的另一个用于第二存储器单元来对处于负极性206的两个存储器单元201-2及204-2进行编程以获得负读取。第一存储器单元201-2可存储参考存储器状态,且第二存储器单元204-2可存储待与第一存储器单元的参考存储器状态进行比较的预期存储器状态。
与图2A相比之下,图2D说明使用第一感测电压211-2来确定第二存储器单元204-2是处于第一存储器状态205-1还是处于第二存储器状态205-2,且使用第二感测电压210-2来确定第一存储器单元201-2处于第一存储器状态202-1还是处于第二存储器状态202-2。可确定,将参考存储器状态存储为处于较小量级的第一存储器状态202-1的第一存储器单元201-2及将预期存储器状态存储为处于较大量级的第二存储器状态205-2的第二存储器单元204-2为可读性可靠的。可靠性的确定可基于:与处于第二存储器状态202-2的具有较大量级的阈值电压分布208-2相比,参考存储器单元201-2的处于第一存储器状态202-1的具有较小量级的阈值电压分布208-1距第二感测电压210-2更分离,且与处于第一存储器状态205-1具有较小量级的阈值电压分布209-1相比,预期存储器单元204-2的处于第二存储器状态205-2的具有较大量级的阈值电压分布209-2距第一感测电压211-2更分离。
所述确定可基于将针对第一及第二存储器单元确定为可靠的一对存储器状态的逆(例如,真值表213-2的行215中所展示的存储器状态为行214中所展示的可靠存储器状态的逆)与第一及第二存储器状态的所感测存储器状态进行比较。所述确定可进一步基于:基于哪一个存储器单元具有与第一及第二存储器单元的所述对存储器状态的逆不同的所感测存储器状态来确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态。确定可基于所述对可读性可靠的互补存储器状态的逆,其中第一存储器单元201-2将参考存储器状态存储为处于较大量级的第二存储器状态208-2,且第二存储器单元204-2将预期存储器状态存储为处于较小量级的第一存储器状态209-1,为可读性较不可靠,因为由于阈值电压分布移位以至少部分地与边缘第一感测电压211-2及/或边缘第二感测电压210-2重叠而更可能使存储器单元切换存储器状态。
在多个实施例中,结合图2D所描述的实例可与真值表213-2相关联。真值表213-2可用于实现将可读性较不可靠的第一存储器单元201-2的第二存储器状态202-2及第二存储器单元204-2的第二存储器状态与存储参考存储器状态的第一存储器单元的所感测存储器状态及存储预期存储器状态的第二存储器单元的所感测存储器状态进行比较。
所述比较可导致如真值表213-2的行216中所展示,基于第一存储器单元的可读性较不可靠第一存储器状态(例如,数据值1)与第一存储器状态的所感测存储器状态(例如,数据值0)之间的差确定219存储参考存储器状态的第一存储器单元(第1MC)201-2为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。替代地,所述比较可导致如真值表213-2的行217中所展示,基于第一存储器单元的可读性较不可靠第一存储器状态(例如,数据值0)与第二存储器状态的所感测存储器状态(例如,数据值1)之间的差确定218存储预期存储器状态的第二存储器单元(第2MC)204-2为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。
此外,真值表213-2可用于响应于确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态,来对已将其存储器状态切换回到其互补存储器状态的存储器单元进行重新编程。例如,如在图2D中所展示,确定218行215中所展示的第二存储器单元的数据值0已切换到行217中所展示的第二存储器单元的数据值1,使得能够将第二存储器单元重新编程回到其原始存储器状态0。另外,确定219行215中所展示的第一存储器单元的数据值1已切换到行216中所展示的第一存储器单元的数据值0,使得能够将第一存储器单元重新编程回到其原始存储器状态1。将第一存储器单元或第二存储器单元的切换存储器状态重新编程回到其原始互补存储器状态可使得能够如两个存储器单元的互补存储器状态所预期确定一个数据值,如在真值表213-2的“结果”列中所指示。
图2E说明根据本公开的另一实施例的感测阈值电压分布的另一实例,所述感测阈值电压分布与被感测以确定一个数据值的两个存储器单元的存储器单元的存储器状态相关联。图2E说明与图2A一致的替代实施例,除了相对于图2A已经改变图2E中的感测窗212-3的感测电压210-3及211-3的定位(例如,极性)之外。图2E也与图2A及2D的不同之处在于,图2E说明将一对互补存储器状态中的一个用于第一存储器单元且将所述对中的另一个用于第二存储器单元来对处于正极性207的两个存储器单元201-3、204-3进行编程以获得正读取。与图2A及2D的不同还在于,在图2E中,第一存储器单元201-3可存储预期存储器状态,且第二存储器单元204-3可存储待与第一存储器单元的预期存储器状态进行比较的参考存储器状态而非反之亦然。
第一存储器状态202-1、205-1与第二存储器状态202-2、205-2之间的差可基于由两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差进行确定。因此,具有在具有较大量级的阈值电压分布208-1、209-1中的电压值的存储器单元处于第一存储器状态(具有数据值0),且具有在具有较小量级的阈值电压分布208-2、209-2中的电压值的存储器单元处于第二存储器状态(具有数据值1)。第一感测电压210-3可选择性地定位在感测窗212-3中在比具有较小量级的阈值电压分布208-2、209-2大且在其边缘的量级处。第二感测电压211-3可选择性地定位在感测窗212-3中在比具有较大量级的阈值电压分布208-1、209-1小且在其边缘的量级处。
图2E说明使用第一感测电压210-3来确定存储参考存储器状态的第二存储器单元204-3是处于第一存储器状态205-1还是处于第二存储器状态205-2,且使用第二感测电压211-3来确定存储预期存储器状态的第一存储器单元201-3处于第一存储器状态202-1还是处于第二存储器状态202-2。可确定,将预期存储器状态存储为处于较小量级的第二存储器状态202-2(具有数据值1)的第一存储器单元201-3及将参考存储器状态存储为处于较大量级的第一存储器状态205-1(具有数据值0)的第二存储器单元204-3为可读性可靠的。
可靠性的确定可基于:与处于第二存储器状态205-2的具有较小量级的阈值电压分布209-2相比,参考存储器单元204-3的处于第一存储器状态205-1的具有较大量级的阈值电压分布209-1距第一感测电压210-3更分离,且与处于第一存储器状态202-1具有较大量级的阈值电压分布208-1相比,预期存储器单元201-3的处于第二存储器状态202-2的具有较小量级的阈值电压分布208-2距第二感测电压211-3更分离。
所述确定可基于将针对第一及第二存储器单元确定为可靠的一对存储器状态的逆(例如,真值表213-3的行215中所展示的存储器状态为行214中所展示的可靠存储器状态的逆)与第一及第二存储器状态的所感测存储器状态进行比较。所述确定可进一步基于:基于哪一个存储器单元具有与第一及第二存储器单元的所述对存储器状态的逆不同的所感测存储器状态来确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态。所述确定可基于所述对可读性可靠的互补存储器状态的逆,其中第一存储器单元201-3将预期存储器状态存储为处于较大量级的第一存储器状态202-1,且第二存储器单元204-3将参考存储器状态存储为处于较小量级的第二存储器状态205-2,为可读性较不可靠,因为由于阈值电压分布移位以至少部分地与边缘第一感测电压210-3及/或边缘第二感测电压211-3重叠而更可能使存储器单元切换存储器状态。
在多个实施例中,结合图2E所描述的实例可与真值表213-3相关联。真值表213-3可用于实现将可读性较不可靠的第一存储器单元201-3的第一存储器状态202-1及第二存储器单元204-3的第二存储器状态205-2与存储预期存储器状态的第一存储器单元的所感测存储器状态及存储参考存储器状态的第二存储器单元的所感测存储器状态进行比较。
所述比较可导致如真值表213-3的行216中所展示,基于第二存储器单元的可读性较不可靠第二存储器状态(例如,数据值1)与第二存储器单元的所感测存储器状态(例如,数据值0)之间的差来确定219存储参考存储器状态的第二存储器单元(第2MC)204-3为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。替代地,所述比较可导致如真值表213-3的行217中所展示,基于第一存储器单元的可读性较不可靠第一存储器状态(例如,数据值0)与第一存储器状态的所感测存储器状态(例如,数据值1)之间的差确定218存储预期存储器状态的第一存储器单元(第1MC)201-3为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。
此外,真值表213-3可用于响应于确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态,来对已将其存储器状态切换回到其互补存储器状态的存储器单元进行重新编程。例如,如图2E中所展示,确定218行215中所展示的第一存储器单元的数据值0已切换到行217中所展示的第一存储器单元的数据值1,使得能够将第一存储器单元重新编程回到其原始存储器状态0。另外,确定219行215中所展示的第二存储器单元的数据值1已切换到行216中所展示的第二存储器单元的数据值0,使得能够将第二存储器单元重新编程回到其原始存储器状态1。将第二存储器单元或第一存储器单元的切换存储器状态重新编程回到其原始互补存储器状态可使得能够如两个存储器单元的互补存储器状态所预期确定一个数据值,如在真值表213-3的“结果”列中所指示。
图2F说明根据本公开的另一实施例的感测阈值电压分布的另一实例,所述感测阈值电压分布与被感测以确定一个数据值的两个存储器单元的存储器单元的存储器状态相关联。图2F说明与图2E一致的替代实施例,除了相对于图2E已经改变(例如,颠倒)图2F中的感测窗212-4的感测电压210-4及211-4的定位之外。因此,图2F还说明将一对互补存储器状态中的一个用于第一存储器单元且将所述对中的另一个用于第二存储器单元来对处于负极性207的两个存储器单元201-4及204-4进行编程以获得正读取。第一存储器单元201-4可存储预期存储器状态,且第二存储器单元204-4可存储待与第一存储器单元的预期存储器状态进行比较的参考存储器状态。
第一存储器状态202-1、205-1与第二存储器状态202-2、205-2之间的差可基于由两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差进行确定。因此,具有在具有较大量级的阈值电压分布208-1、209-1中的电压值的存储器单元处于第一存储器状态(具有数据值0),且具有在具有较小量级的阈值电压分布208-2、209-2中的电压值的存储器单元处于第二存储器状态(具有数据值1)。第一感测电压210-4可选择性地定位在感测窗212-4中在比具有较大量级的阈值电压分布208-1、209-1小且在其边缘的量级处。第二感测电压211-4可选择性地定位在感测窗212-4中在比具有较小量级的阈值电压分布208-2、209-2大且在其边缘的量级处。
图2F说明使用第一感测电压210-4来确定第二存储器单元204-4是处于第一存储器状态205-1还是处于第二存储器状态205-2,且使用第二感测电压211-4来确定第一存储器单元201-4处于第一存储器状态202-1还是处于第二存储器状态202-2。可确定,将预期存储器状态存储为处于较大量级的第一存储器状态202-1(具有数据值0)的第一存储器单元201-4及将参考存储器状态存储为处于较小量级的第二存储器状态205-2(具有数据值1)的第二存储器单元204-4为可读性可靠的。
可靠性的确定可基于:与处于第一存储器状态205-1的具有较大量级的阈值电压分布209-1相比,参考存储器单元204-2的处于第二存储器状态205-2的具有较小量级的阈值电压分布209-2距第一感测电压210-4更分离,且与处于第一存储器状态202-2具有较大量级的阈值电压分布208-2相比,预期存储器单元201-4的处于第一存储器状态202-1的具有较大量级的阈值电压分布208-1距第二感测电压211-4更分离。
所述确定可基于将针对第一及第二存储器单元确定为可靠的一对存储器状态的逆(例如,真值表213-4的行214中所展示的存储器状态为行215中所展示的可靠存储器状态的逆)与第一及第二存储器状态的所感测存储器状态进行比较。所述确定可进一步基于:基于哪一个存储器单元具有与第一及第二存储器单元的所述对存储器状态的逆不同的所感测存储器状态来确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态。所述确定可基于所述对可读性可靠的互补存储器状态的逆,其中第一存储器单元201-4将预期存储器状态存储为处于较小量级的第二存储器状态202-2,且第二存储器单元204-4将参考存储器状态存储为处于较大量级的第一存储器状态205-1,为可读性较不可靠,因为由于阈值电压分布移位以至少部分地与边缘第一感测电压210-4及/或边缘第二感测电压211-4重叠而更可能使存储器单元切换存储器状态。
在多个实施例中,结合图2F所描述的实例可与真值表213-4相关联。真值表213-4可用于实现将可读性较不可靠的第一存储器单元201-4的第二存储器状态202-2及第二存储器单元204-4的第二存储器状态205-1与存储预期存储器状态的第一存储器单元的所感测存储器状态及存储参考存储器状态的第二存储器单元的所感测存储器状态进行比较。
所述比较可导致如真值表213-4的行217中所展示,基于第二存储器单元的可读性较不可靠第一存储器状态(例如,数据值0)与第二存储器单元的所感测存储器状态(例如,数据值1)之间的差来确定219存储参考存储器状态的第二存储器单元(第2MC)204-4为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。替代地,所述比较可导致如真值表213-4的行216中所展示,基于第一存储器单元的可读性较不可靠第一存储器状态(例如,数据值1)与第一存储器状态的所感测存储器状态(例如,数据值0)之间的差确定218存储预期存储器状态的第一存储器单元(第1MC)201-4为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。
此外,真值表213-4可用于响应于确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态,来对已将其存储器状态切换回到其互补存储器状态的存储器单元进行重新编程。例如,如图2F中所展示,确定218行214中所展示的第一存储器单元的数据值1已切换到行216中所展示的第一存储器单元的数据值0,使得能够将第一存储器单元重新编程回到其原始存储器状态1。另外,确定219行214中所展示的第二存储器单元的数据值0已切换到行217中所展示的第二存储器单元的数据值1,使得能够将第二存储器单元重新编程回到其原始存储器状态0。将第二存储器单元或第一存储器单元的切换存储器状态重新编程回到其原始互补存储器状态可使得能够如两个存储器单元的互补存储器状态所预期确定一个数据值,如在真值表213-4的“结果”列中所指示。
图2G说明根据本公开的另一实施例的感测阈值电压分布的另一实例,所述感测阈值电压分布与被感测以确定一个数据值的两个存储器单元的存储器单元的存储器状态相关联。图2G说明与图2A及2D到2F一致的替代实施例,除了图2G说明在负极性206中的第一对存储器单元201-5及204-5,以及可将其存储器状态存储为对应于一个数据值的预期数据值的第一存储器单元201-5及可将其存储器状态存储为预期数据值(例如,作为参考)的第二存储器单元204-5的存储器状态202-1及202-2的相关联阈值电压分布208-1、208-2、209-1及209-2。图2G还说明在正极性207中的第二对存储器单元201-6及204-6以及第一存储器单元201-6及第二存储器单元204-6的存储器状态202-1及202-2的相关联阈值电压分布208-1、208-2、209-1及209-2。在多个实施例中,存储器单元201-6及204-6可为不同极性实施方案中的不同存储器单元,或可为与其中施加正极性207而不是负极性206的存储器单元201-5及204-5相同。
因此,图2G的左侧说明将一对互补存储器状态202-1及202-2中的一个用于第一(预期)存储器单元201-5且将所述对互补存储器状态202-1及202-2中的同一个用于第二存储器单元(参考)存储器单元204-5来对处于负极性206中的两个存储器单元201-5及204-5进行编程以获得负读取。如此,第一存储器单元201-5可存储预期存储器状态,且第二存储器单元204-5可存储待与第一存储器单元的预期存储器状态进行比较以确定其是否适当地存储相同存储器状态(例如,成对的存储器单元中的两个的匹配数据值0或匹配数据值1)的参考存储器状态。
可基于可能由两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差确定第一存储器状态与第二存储器状态之间的差。例如,具有在具有较小量级的阈值电压分布208-1、209-1中的电压值的存储器单元201-5、204-5处于第一存储器状态202-1,且具有在具有较大量级的阈值电压分布208-2、209-2中的电压值的存储器单元处于第二存储器状态202-2。对于第一存储器单元及第二存储器单元,第一感测电压210-5可选择性地定位在比具有较大量级的阈值电压分布小且在其边缘的量级处。第一感测电压210-5可为在此实施例中使用的唯一感测电压,或第二感测电压211-5可选择性地定位在与第一感测电压210-5大体上相同量级处或与其不同的量级处。为了一致性,第一感测电压210-5及/或第二感测电压211-5可被称为感测窗的形成端或在感测窗中。
图2G的左(负极性206)侧说明使用第一感测电压210-5来确定存储预期数据值的第一存储器单元201-5是处于第一存储器状态202-1还是处于第二存储器状态202-2,且还使用第一感测电压210-5来确定存储参考数据值的第二存储器单元204-5处于第一存储器状态还是处于第二存储器状态。当第一存储器单元201-5或第二存储器单元204-5中的任一个的存储器状态已移位使得阈值电压分布208-1、208-2、209-1及209-2的至少一部分与第一感测电压210-5重叠时,可确定第一存储器单元201-5及第二存储器单元204-5处于不同存储器状态。
如真值表213-5的行215中所展示,将预期存储器状态存储为处于较大量级的第一存储器状态202-1的第一存储器单元201-5及将参考存储器状态存储为处于较小量级的第一存储器状态202-1的第二存储器单元204-5为可读性可靠的。较大可靠性基于第一存储器单元(第1MC)201-5及第二存储器单元(第2MC)201-5的处于第一存储器状态202-1的具有较小量级的阈值电压分布208-1、209-1与处于第二存储器状态202-2具有较大量级的阈值电压分布208-2、209-2相比距第一感测电压210-5更分离。基于行215中所展示的组合的较大可靠性,可确定所述对可读性可靠的存储器状态的逆,其中第一存储器单元201-5将预期存储器状态存储为第一存储器状态(具有数据值1),且第二存储器单元204-5也将参考存储器状态存储为处于较大量级的第二存储器状态,如真值表213-5的行214中所展示,为可读性较不可靠,因为由于阈值电压分布移位以至少部分地与边缘第一感测电压210-5重叠而更可能使存储器单元切换存储器状态。
真值表213-5可用于实现将可读性较不可靠的第一存储器单元201-5及第二存储器单元204-5的第二存储器状态202-2与存储预期存储器状态的第一存储器单元的所感测存储器状态及存储参考存储器状态的第二存储器单元的所感测存储器状态进行比较。所述比较可导致如真值表213-5的行216中所展示,基于第一存储器单元的可读性较不可靠第二存储器状态(例如,数据值1)与第一存储器状态的所感测存储器状态(例如,数据值0)之间的差确定218存储预期存储器状态的第一存储器单元201-5为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。替代地,所述比较可导致如真值表213-5的行217中所展示,基于第二存储器单元的可读性较不可靠第二存储器状态(例如,数据值1)与第二存储器单元的所感测存储器状态(例如,数据值0)之间的差来确定219存储参考存储器状态的第二存储器单元204-5为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。
此外,真值表213-5可用于响应于确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态,来对已将其存储器状态切换回到其互补存储器状态的存储器单元进行重新编程。例如,如图2G中所展示,确定218行214中所展示的第一存储器单元的数据值1已切换到行216中所展示的第一存储器单元的数据值0,使得能够将第一存储器单元重新编程回到其原始存储器状态1。另外,确定219行214中所展示的第二存储器单元的数据值1已切换到行217中所展示的第二存储器单元的数据值0,使得能够将第二存储器单元重新编程回到其原始存储器状态1。将第二存储器单元或第一存储器单元的切换存储器状态重新编程回到其原始互补存储器状态可使得能够如两个存储器单元的相同存储器状态所预期确定一个数据值,如在真值表213-5的“结果”列中所指示。
图2G的右侧说明将一对互补存储器状态202-1及202-2中的一个用于第一(预期)存储器单元201-6且将所述对互补存储器状态202-1及202-2中的同一个用于第二存储器单元(参考)存储器单元204-6来对处于正极性207中的两个存储器单元201-6及204-6进行编程以获得正读取。如此,第一存储器单元201-6可存储预期存储器状态,且第二存储器单元204-6可存储待与第一存储器单元的预期存储器状态进行比较以确定其是否适当地存储相同存储器状态(例如,成对的存储器单元中的两个的匹配数据值0或匹配数据值1)的参考存储器状态。
可基于可能由两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差确定第一存储器状态与第二存储器状态之间的差。例如,具有在具有较大量级的阈值电压分布208-1、209-1中电压值的存储器单元201-6、204-6处于第一存储器状态202-1,且具有在具有较小量级的阈值电压分布208-2、209-2中的电压值的存储器单元处于第二存储器状态202-2。对于第一存储器单元及第二存储器单元,第一感测电压210-6可选择性地定位在比具有较小量级的阈值电压分布大且在其边缘的量级处。第一感测电压210-6可为在此实施例中使用的唯一感测电压,或第二感测电压211-6可选择性地定位在与第一感测电压210-6大体上相同量级处或与第一感测电压210-6不同的量级处。
图2G的右(正极性207)侧说明使用第一感测电压210-6来确定存储预期数据值的第一存储器单元201-6是处于第一存储器状态202-1还是处于第二存储器状态202-2,且还使用第一感测电压210-6来确定存储参考数据值的第二存储器单元204-6处于第一存储器状态还是处于第二存储器状态。当第一存储器单元201-6或第二存储器单元204-6中的任一个的存储器状态已移位使得阈值电压分布208-1、208-2、209-1及209-2的至少一部分与第一感测电压210-6重叠时,可确定第一存储器单元201-6及第二存储器单元204-6处于不同存储器状态。
如真值表213-6的行215中所展示,将预期存储器状态存储为处于较大量级的第一存储器状态202-1的第一存储器单元201-6及将参考存储器状态存储为处于较大量级的第一存储器状态202-1的第二存储器单元204-6为可读性可靠的。较大可靠性基于第一存储器单元201-6及第二存储器单元204-6的处于第一存储器状态202-1的具有较大量级的阈值电压分布208-1、209-1与处于第二存储器状态202-2具有较小量级的阈值电压分布208-2、209-2相比距第一感测电压210-6更分离。基于行215中所展示的组合的较大可靠性,可确定所述对可读性可靠的存储器状态的逆,其中第一存储器单元201-6将预期存储器状态存储为第一存储器状态(具有数据值1),且第二存储器单元204-6也将参考存储器状态存储为处于较小量级的第二存储器状态,如真值表213-6的行214中所展示,为可读性较不可靠,因为由于阈值电压分布移位以至少部分地与边缘第一感测电压210-6重叠而更可能使存储器单元切换存储器状态。
真值表213-6可经配置以使用将可读性较不可靠的第一存储器单元201-6及第二存储器单元204-6的第二存储器状态202-2与存储预期存储器状态的第一存储器单元的所感测存储器状态及存储参考存储器状态的第二存储器单元的所感测存储器状态进行比较。所述比较可导致如真值表213-6的行216中所展示,基于第一存储器单元的可读性较不可靠第二存储器状态(例如,数据值1)与第一存储器状态的所感测存储器状态(例如,数据值0)之间的差确定218存储预期存储器状态的第一存储器单元201-6为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。替代地,所述比较可导致如真值表213-6的行217中所展示,基于第二存储器单元的可读性较不可靠第二存储器状态(例如,数据值1)与第二存储器单元的所感测存储器状态(例如,数据值0)之间的差来确定219存储参考存储器状态的第二存储器单元204-6为已从一个存储器状态切换到另一存储器状态的存储器单元。
此外,真值表213-6可用于响应于确定两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态,来对已将其存储器状态切换回到其互补存储器状态的存储器单元进行重新编程。例如,确定218行214中所示的第一存储器单元的数据值1已经切换到行216中所示的第一存储器单元的数据值0,使得能够将第一存储器单元重新编程回其原始存储器。状态为1。另外,确定219行214中所展示的第二存储器单元的数据值1已切换到行217中所展示的第二存储器单元的数据值0,使得能够将第二存储器单元重新编程回到其原始存储器状态1。将第二存储器单元或第一存储器单元的切换存储器状态重新编程回到其原始互补存储器状态可使得能够如两个存储器单元的相同存储器状态所预期确定一个数据值,如在真值表213-6的“结果”列中所指示。
在上文所呈现的多个实施例中,本公开描述感测多个存储器单元中的两个存储器单元中的每一个的存储器状态以确定一个数据值。可通过以下操作来确定一个数据值:在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测两个存储器单元中的第一个的存储器状态。一些实施例可包含在感测窗中使用第二感测电压(例如,以大体上相同或不同的量级)感测两个存储器单元中的第二个的存储器状态。第一感测电压及/或第二感测电压可在感测窗中选择性地定位为更靠近于第一阈值电压分布或第二阈值电压分布。
例如,如结合图2A及2D所展示及所描述,感测存储器状态可包含选择第一感测电压及第二感测电压以具有负极性。第一感测电压可经定位为比第二阈值电压分布靠近于第一阈值电压分布,且第二感测电压可经定位为比第一阈值电压分布更靠近于第二阈值电压分布,或反之亦然。如结合图2E及2F所展示及所描述,感测存储器状态可包含选择第一感测电压及第二感测电压以具有正极性。第一感测电压可经定位为比第二阈值电压分布靠近于第一阈值电压分布,且第二感测电压可经定位为比第一阈值电压分布更靠近于第二阈值电压分布,或反之亦然。如结合图2G所展示及所描述,感测存储器状态可包含选择第一感测电压及第二感测电压以均具有相同量级的负极性或正极性。第一感测电压及第二感测电压两者均可经定位为比第二阈值电压分布更靠近于第一阈值电压分布,或反之亦然。
图3为根据本公开的实施例的实例设备(例如,电子存储器系统300)的框图说明。存储器系统300可包含例如存储器装置302的设备及例如存储器控制器(例如,主机控制器)的控制器304。例如,控制器304可包含处理器。控制器304可例如耦合到主机,且可从主机接收命令信号(或命令)、地址信号(或地址)及数据信号(或数据),且可将数据输出到主机。
存储器装置302包含存储器单元的存储器阵列306。例如,存储器阵列306可包含本文中所揭示的存储器单元的存储器阵列中的一或多个,例如交叉点阵列。存储器装置302可包含地址电路系统308,以锁存通过/O电路系统312在I/O连接310上提供的地址信号。地址信号可由行解码器314及列解码器316接收及解码,以存取存储器阵列306。例如,行解码器314及/或列解码器316可包含驱动器。
存储器装置302可通过使用在一些实例中可为读取/锁存电路系统320的感测/缓冲电路系统来感测存储器阵列列中的电压及/或电流改变来感测(例如,读取)存储器阵列306中的数据。读取/锁存电路系统320可从存储器阵列306读取及锁存数据。感测电路系统305可包含耦合到存储器阵列306的存储器单元的多个感测放大器,其可与读取/锁存电路系统320结合操作以感测(读取)来自目标存储器单元的存储器状态。可包含I/O电路系统312,用于经由I/O连接310与控制器304进行双向数据通信。可包含写入电路系统322以将数据写入到存储器阵列306。
控制电路系统324可对由控制连接326从控制器304所提供的信号进行解码。这些信号可包含用以控制存储器阵列306上的操作(包含数据读取及数据写入操作)的芯片信号、写入启用信号及地址锁存信号。
例如,控制电路系统324可包含在控制器304中。控制器304可单独或组合地包含其它电路系统、固件、软件等。控制器304可为外部控制器(例如,在与存储器阵列306分离的裸片中,无论是全部还是部分)或内部控制器(例如,包含在与存储器阵列306相同的裸片中)。例如,内部控制器可为状态机或存储器序列器。
在一些实例中,控制器304可经配置以致使存储器装置302至少执行本文中所揭示的方法,例如感测两个存储器单元以确定一个数据值。在一些实例中,存储器装置302可包含先前结合图1及2A到2G所描述的电路系统。例如,存储器装置302可包含电路系统,例如感测放大器、锁存器、真值表、字线及位线及/或成对的存储器单元,以及本文中所公开的其它电路系统。
如本文中所使用,术语“耦合”可包含不与中间元件电耦合、直接耦合及/或直接连接(例如,通过直接物理接触)或与中间元件间接耦合及/或连接。术语“耦合”可进一步包含彼此协作或相互作用的两个或多于两个元件(例如,如呈因果关系)。
所属领域的技术人员将了解,可提供额外电路系统及信号,且图3的存储器系统300已经简化。应认识到,可能未必需要将参考图3所描述的各种块组件的功能性隔离以区分集成电路装置的组件或组件部分。例如,集成电路装置的单个组件或组件部分可经调适以执行图3的多于一个块组件的功能性。替代地,集成电路装置的一或多个组件或组件部分可经组合以执行图3的单个块组件的功能性。
虽然本文中已图解说明及描述了特定实施例,但所属领域的普通技术人员将了解,旨在实现相同结果的布置可替代所展示的特定实施例。本公开打算涵盖本公开的多个实施例的变更或变化。应理解,已以说明性方式而非限定性方式做出以上说明。在审阅以上描述后,上述实施例的组合以及本文中未具体描述的其它实施例对于所属领域普通技术人员来说将是显而易见的。本公开的多个实施例的范围包含其中使用以上结构及方法的其它应用。因此,应参考所附权利要求书连同授权此权利要求书的等效内容的全部范围来确定本公开的多个实施例的范围。
在前述的具体实施方式中,出于简化本公开的目的,一些特征在单个实施例中被组合在一起。本公开的此方法不应解释为反映本公开的所揭示实施例必须使用比明确陈述于每一权利要求中更多的特征的意图。而是,如所附权利要求书所反映,发明性标的物在于少于单个所揭示实施例的所有特征。因此,特此将所附权利要求书并入到具体实施方式中,其中每一权利要求本身作为单独实施例。
Claims (25)
1.一种设备,其包括:
存储器,其具有多个存储器单元;及
电路系统,其经配置以通过以下操作来感测所述多个存储器单元中的两个存储器单元中的每一个的存储器状态,以确定一个数据值,其中所述两个存储器单元中的每一个为其中单一材料用作选择元件及存储元件的自选存储器单元:
在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的存储器状态;及
在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的存储器状态;
其中所述第一感测电压及所述第二感测电压在所述感测窗中选择性地更靠近于所述第一阈值电压分布或所述第二阈值电压分布。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述电路系统进一步经配置以通过以下操作来对所述一个数据值进行编程:
向所述第一存储器单元施加第一电压脉冲,其中所述第一存储器单元将其存储器状态存储为对应于所述一个数据值的预期数据值;且
向所述第二存储器单元施加第二电压脉冲,其中所述第二存储器单元将其存储器状态存储为对应于所述预期数据值的参考数据值。
3.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一感测电压及所述第二感测电压在所述感测窗中选择性地更靠近于所述第一阈值电压分布及所述第二感测电压中的不同者。
4.根据权利要求1所述的设备,其中所述电路系统经配置以通过以下操作来进一步确定所述一个数据值:
比较所述两个存储器单元中的每一个的所述所感测存储器状态;
通过确定所述所感测存储器状态为互补二进制存储器状态,来验证所述第一存储器单元的所述存储器状态为对应于所述一个数据值的预期数据值;及
通过确定所述所感测存储器状态匹配二进制存储器状态来确定所述两个存储器单元的所述存储器状态的切换。
5.根据权利要求1所述的设备,其中所述所感测存储器状态包含所述多个存储器单元的第一子组的与所述第一阈值电压分布相关联的存储器状态及所述多个存储器单元的第二子组的与所述第二阈值电压分布相关联的存储器状态,其中所述第一子组的与所述第一阈值电压分布相关联的所述存储器状态的量级针对特定极性比所述第二子组的与所述第二阈值电压分布相关联的所述存储器状态的大,其中所述特定极性可选自正极性及负极性。
6.根据权利要求1所述的设备,其中所述电路系统进一步经配置以:
与所述感测窗的具有极性的第一量级的一端相关联地存储所述第一存储器单元的所述存储器状态;及
与所述感测窗的具有所述极性的第二量级的另一端相关联地存储所述第二存储器单元的所述存储器状态;
其中所述极性可选自正极性及负极性,且其中所述第一量级不同于所述第二量级。
7.根据权利要求1所述的设备,其中所述两个存储器单元中的每一个是电阻可变存储器单元,所述电阻可变存储器单元经配置以可选择性地存储所述第一存储器状态和所述第二存储器状态中的一个。
8.根据权利要求1所述的设备,其中所述单一材料为硫属化物材料。
9.一种设备,其包括:
电路系统,其在存储器装置中,所述电路系统经配置以:
感测多个存储器单元中的两个存储器单元中的每一个的存储器状态,以通过以下操作来确定一个数据值,其中所述两个存储器单元中的每一个为其中单一材料用作选择元件及存储元件的自选存储器单元:
在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的存储器状态;
在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的存储器状态;及
确定所述两个存储器单元中的哪一个由于所述第一阈值电压分布相对于所述第一感测电压的量级在所述感测窗中的移位而切换其存储器状态;
其中所述第一感测电压的所述量级在所述感测窗中与所述第二阈值电压分布相比选择性地更靠近于所述第一阈值电压分布。
10.根据权利要求9所述的设备,其中所述存储器状态的所述切换归因于所述第二阈值电压分布相对于所述第二感测电压的量级在所述感测窗中的移位。
11.根据权利要求9所述的设备,其中:
所述感测窗的极性的一端对应于第一存储器单元的经编程存储器状态,且所述感测窗的所述极性的另一端对应于所述第一存储器单元的互补经重新编程存储器状态;且
所述感测窗的哪一端对应于所述经编程存储器状态,且所述感测窗的哪个另一端对应于所述互补经重新编程存储器状态是通过以下各项确定:
第一数目个电压脉冲,其施加到所述第一存储器单元以将所述第一存储器单元编程为小于所述感测窗中的所述第一感测电压的量级;及
与所述第一数目不同的第二数目个电压脉冲,其施加到所述第一存储器单元以将第一存储器单元编程到大于所述感测窗中的所述第二感测电压的量级。
12.根据权利要求9所述的设备,其中:
所述感测窗的极性的一端对应于第一存储器单元的经编程存储器状态,且所述感测窗的所述极性的另一端对应于第二存储器单元的互补经重新编程存储器状态;且
所述感测窗的哪一端对应于所述经编程存储器状态,且所述感测窗的哪个另一端对应于所述互补经重新编程存储器状态是通过以下各项确定:
第一数目个电压脉冲,其施加到所述第一存储器单元以将所述第一存储器单元编程为小于所述感测窗中的所述第一感测电压的量级;及
与所述第一数目不同的第二数目个电压脉冲,其施加到所述第二存储器单元以将第二存储器单元编程到大于所述感测窗中的所述第二感测电压的量级。
13.根据权利要求9所述的设备,其中:
所述电路系统与用于实现以下操作的真值表相关联:
在二进制存储器状态下将所述第一存储器单元的所述所感测存储器状态与所述第二存储器单元的所述所感测存储器状态进行比较;
通过确定所述所感测存储器状态匹配来确定由于所述移位所致的所述存储器状态的所述切换;及
确定所述两个存储器单元中的哪一个已从一个存储器状态切换到另一存储器状态。
14.根据权利要求13所述的设备,其中响应于确定所述两个存储器单元中的哪一个已从所述一个存储器状态切换到所述另一存储器状态,所述电路系统经配置以重新编程所述存储器单元已切换回到所述一个存储器状态,以使得能够如所预期从所述两个存储器单元的所述存储器状态确定所述一个数据值。
15.根据权利要求13所述的设备,其中:
所述确定所述两个存储器单元中的哪一个已从一个存储器状态切换到另一存储器状态至少部分地基于:
归因于至少一个感测电压与所述第一存储器状态或所述第二存储器状态的阈值电压分布分离的量级大于所述至少一个感测电压与其它存储器状态的阈值电压分布的分离,在二进制存储器状态中互补的两个存储器状态的一个组合比所述两个存储器状态的另一互补组合更可读性可靠;及
基于较大分离的量级,所述一种组合可读性更可靠,从而与由其它组合中的较小分离引起的移位相比,具有对应较大移位的以到达感测电压的可能性较小。
16.一种操作存储器的方法,所述方法包括:
通过以下操作来感测多个存储器单元的两个存储器单元中的每一个的存储器状态,以确定一个数据值,其中所述两个存储器单元中的每一个为其中单一材料用作选择元件及存储元件的自选存储器单元:
在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的存储器状态;
在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的存储器状态;及
将所述第一感测电压及所述第二感测电压在所述感测窗中选择性地定位成更靠近于所述第一阈值电压分布或所述第二阈值电压分布。
17.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括:
选择所述第一感测电压及所述第二感测电压以具有负极性;及
将所述第一感测电压定位为比所述第二阈值电压分布更靠近于所述第一阈值电压分布,且将所述第二感测电压定位为比所述第一阈值电压分布更靠近于所述第二阈值电压分布,或反之亦然。
18.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括:
选择所述第一感测电压及所述第二感测电压以具有正极性;及
将所述第一感测电压定位为比所述第二阈值电压分布更靠近于所述第一阈值电压分布且将所述第二感测电压定位为比所述第一阈值电压分布更靠近于所述第二阈值电压分布,或反之亦然。
19.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括:
选择所述第一感测电压和所述第二感测电压均具有相同量级的负极性或正极性;及
将所述第一感测电压和所述第二感测电压两者定位为比所述第二阈值电压分布更靠近于所述第一阈值电压分布,或反之亦然。
20.一种操作存储器的方法,所述方法包括:
通过以下操作来感测两个存储器单元中的每一个的存储器状态以确定一个数据值,其中所述两个存储器单元中的每一个为其中单一材料用作选择元件及存储元件的自选存储器单元:
在对应于第一存储器状态的第一阈值电压分布与对应于第二存储器状态的第二阈值电压分布之间的感测窗中使用第一感测电压来感测所述两个存储器单元中的第一个的存储器状态;
在所述感测窗中使用第二感测电压来感测所述两个存储器单元中的第二个的存储器状态;及
选择所述感测窗中的所述第一感测电压的量级为比第二量级更靠近于第一量级,所述第一量级经确定为对应于所述第一阈值电压分布的第一容限,所述第二量级经确定为对应于所述第二阈值电压分布的第二容限。
21.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:
响应于确定所述两个存储器单元中的哪一个已切换其存储器状态,对已将其存储器状态切换回到其互补存储器状态的所述存储器单元进行重新编程;及
如所预期根据所述两个存储器单元的互补存储器状态来确定所述一个数据值。
22.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:
将一对互补存储器状态中的一个用于所述第一存储器单元且将所述对中的另一个用于所述第二存储器单元来对处于负极性的所述两个存储器单元进行编程以获得负读取;
指定所述第一存储器单元存储参考存储器状态;
指定所述第二存储器单元存储待与所述第一存储器单元的所述参考存储器状态进行比较的预期存储器状态;
基于由所述两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差来确定所述第一存储器状态与所述第二存储器状态之间的差,其中具有在具有较小量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第一存储器状态且具有在具有较大量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第二存储器状态;
将所述第一感测电压选择性地定位在所述感测窗中在比具有所述较小量级的所述阈值电压分布大且在其边缘的量级处;及
将第二感测电压选择性地定位在所述感测窗中在比具有所述较大量级的所述阈值电压分布小且在其边缘的量级处。
23.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:
将一对互补存储器状态中的一个用于所述第一存储器单元且将所述对中的另一个用于所述第二存储器单元来对处于正极性的所述两个存储器单元进行编程以获得正读取;
指定所述第一存储器单元存储预期存储器状态;
指定所述第二存储器单元存储待与所述第一存储器单元的所述预期存储器状态进行比较的参考存储器状态;
基于由所述两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差来确定所述第一存储器状态与所述第二存储器状态之间的差,其中具有在具有较大量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第一存储器状态且具有在具有较小量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第二存储器状态;
将所述第一感测电压选择性地定位在所述感测窗中在比具有所述较小量级的所述阈值电压分布大且在其边缘的量级处;及
将第二感测电压选择性地定位在所述感测窗中在比具有所述较大量级的所述阈值电压分布小且在其边缘的量级处。
24.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:
将一对互补存储器状态中的一个用于所述第一存储器单元且将所述对中的同一者用于所述第二存储器单元来对处于负极性的所述两个存储器单元进行编程以获得负读取;
指定所述第一存储器单元存储预期存储器状态;
指定所述第二存储器单元存储待与所述第一存储器单元的所述预期存储器状态进行比较的参考存储器状态;
基于可能由所述两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差来确定所述第一存储器状态与所述第二存储器状态之间的差,其中具有在具有较小量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第一存储器状态且具有在具有较大量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第二存储器状态;及
对于所述第一存储器单元及所述第二存储器单元,将所述第一感测电压选择性地定位在比具有所述较大量级的所述阈值电压分布小且在其边缘的量级处。
25.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:
将一对互补存储器状态中的一个用于所述第一存储器单元且将所述对中的同一者用于所述第二存储器单元来对处于正极性的所述两个存储器单元进行编程以获得正读取;
指定所述第一存储器单元存储预期存储器状态;
指定所述第二存储器单元存储待与所述第一存储器单元的所述预期存储器状态进行比较的参考存储器状态;
基于可能由所述两个存储器单元中的每一个存储的电压的绝对值的量级的差来确定所述第一存储器状态与所述第二存储器状态之间的差,
其中具有在具有较大量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第一存储器状态,且具有在具有较小量级的阈值电压分布中的电压值的存储器单元处于所述第二存储器状态;及
对于所述第一存储器单元及所述第二存储器单元,将所述第一感测电压选择性地定位在比具有所述较小量级的所述阈值电压分布大且在其边缘的量级处。
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