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Technisches Gebiet
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich allgemein auf das Gebiet von integrierten Schaltungen und insbesondere auf die Setz-(Set-) und Rücksetz-(Reset-)Operation in nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicher-Bauelementen (non-volatile random access memory devices oder NVRAM-Bauelemente), wie etwa Phasenwechselspeicher-Bauelementen.
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Hintergrund
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Phasenwechselspeicher-(PCM-)Technologie, wie etwa Multistapel-Kreuzungspunkt-PCM, ist eine vielversprechende Alternative zu anderen nichtflüchtigen (NV) Speichertechnologien, die allgemein als nichtflüchtige Direktzugriffsspeicher (NVRAM) bekannt sind. Bis heute ist die Zuführung des Reset-Stroms bei der PCM-Speichertechnologie aufgrund von hohen Zellenstromanforderungen und hohen Wortleitungs- und Bitleitungs-Wegwiderständen eine Herausforderung. Die aktuelle Spiegelarchitektur, die für die Reset-Stromzuführung verwendet wird, weist begrenzte Fähigkeit zur Reset-Stromzuführung auf, da die negative Stromversorgung des Reset-Stromspiegels typischerweise so eingestellt werden kann, dass sie zur Blockierspannung des Kreuzungspunkt-Arrays wird, um falsche Auswahl von Speicherzellen im Kreuzungspunkt-Array zu verhindern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen sind anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen leicht verständlich. Um diese Beschreibung zu vereinfachen, bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleich strukturelle Elemente. Ausführungsformen sind in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen lediglich beispielhaft und nicht beschränkend veranschaulicht.
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1 ist eine beispielhafte Schaltung eines NVRAM-Bauelements, wie etwa eines PCM-Bauelements, gemäß einigen Ausführungsformen.
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2 ist ein beispielhaftes Diagramm, das eine Rücksetzoperation eines NVRAM-Bauelements (z. B. eines PCM-Bauelements) gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
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3 ist ein beispielhaftes Prozessflussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Durchführen einer Rücksetzoperation eines NVRAM-Bauelements (z. B. eines PCM-Bauelements) gemäß einigen Ausführungsformen.
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4 ist ein beispielhaftes System, das ein NVRAM-Bauelement (z. B. ein PCM-Bauelement) gemäß verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen beinhaltet.
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Ausführliche Beschreibung
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, die einen Teil hiervon bilden, wobei gleiche Ziffern durchweg gleiche Teile kennzeichnen, und in denen durch beispielhafte Veranschaulichung Ausführungsformen gezeigt werden, die umgesetzt werden können. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Demzufolge ist die folgende ausführliche Beschreibung nicht in einem beschränkenden Sinne aufzufassen und der Schutzumfang von Ausführungsformen ist durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
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Techniken zum Bereitstellen eines Reset-Stroms an einem NVRAM-Bauelement, wie etwa einem PCM-Bauelement, werden hier erörtert. In einem Fall kann die Vorrichtung ein NVRAM-Bauelement (z. B. ein PCM-Bauelement), eine Auswahlspiegelschaltung, die mit dem NVRAM-Bauelement gekoppelt ist, um eine Auswahlspiegelspannung an das NVRAM-Bauelement anzulegen, um eine Speicherzelle des NVRAM-Bauelements auszuwählen, und eine Reset-Spiegelschaltung, die mit dem NVRAM-Bauelement gekoppelt ist, um, nach dem Anlegen der Auswahlspiegelspannung, eine Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle des NVRAM-Bauelements anzulegen, um die Speicherzelle zurückzusetzen, umfassen. Die Reset-Spiegelspannung kann niedriger als die Auswahlspiegelspannung sein, um die Zufuhr eines Reset-Stroms über einer Stromschwelle an die Speicherzelle zu erleichtern.
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Verschiedene Operationen sind als mehrere diskrete Operationen in klarer Reihenfolge auf eine Weise beschrieben, die außerordentlich hilfreich beim Verständnis des beanspruchten Gegenstands ist. Allerdings sollte die Reihenfolge der Beschreibung nicht derart ausgelegt werden, dass sie vorwegnimmt, dass diese Operationen notwendigerweise von der Reihenfolge abhängen. Insbesondere werden diese Operationen möglicherweise nicht in der Reihenfolge der Darstellung durchgeführt. Beschriebene Operationen werden möglicherweise in einer anderen Reihenfolge als in der beschriebenen Ausführungsform ausgeführt. Verschiedene zusätzliche Operationen können durchgeführt werden und/oder beschriebene Operationen können in zusätzlichen Ausführungsformen weggelassen werden.
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Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A und/oder B” (A), (B), oder (A und B). Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A, B und/oder C” (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C).
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Die Beschreibung verwendet möglicherweise die Ausdrücke „in einer Ausführungsform” oder „in Ausführungsformen”, die jeweils auf eine oder mehrere derselben oder verschiedener Ausführungsformen verweisen. Weiterhin sind die Begriffe „umfassend”, „beinhaltend”, „aufweisend” und dergleichen, wie sie mit Bezug auf Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, synonym. Der Begriff „gekoppelt” kann sich auf eine direkte Verbindung, eine indirekte Verbindung oder eine indirekte Kommunikation beziehen.
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So wie er hier verwendet wird, kann sich der Begriff „Modul” auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder als Gruppe) und/oder einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder als Gruppe) beziehen, Teil davon sein oder solches beinhalten, der/die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, einen kombinatorischen Logikschaltkreis, eine Zustandsmaschine und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, ausführen.
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1 veranschaulicht schematisch eine beispielhafte Vorrichtung 100 eines NVRAM-Bauelements, wie etwa eines PCM-Bauelements, gemäß einigen Ausführungsformen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100 eine oder mehrere Speicherzellen (im Weiteren als „Speicherzellen 102” bezeichnet) beinhalten, die, wie gezeigt, in einem Array angeordnet sein können. Die Speicherzellen 102 können zum Beispiel ein Phasenwechselmaterial wie ein Chalcogenidglas beinhalten, das durch Einprägen von Wärme, die durch elektrischen Strom erzeugt wird, zwischen kristallinen und amorphen Zuständen umgeschaltet werden kann. Der Zustand (z. B. kristallin/amorph) des Phasenwechselmaterials kann einem logischen Wert (z. B. 1 oder 0) der Speicherzellen 102 entsprechen. Die Vorrichtung 100 kann in einigen Ausführungsformen Teil eines Phasenwechselspeicher- und -schaltbauelements (PCMS) sein. Die Speicherzellen 102 können einen Schalter beinhalten, wie etwa zum Beispiel einen Ovonic-Schwellenschalter (OTS), der ausgelegt ist zur Verwendung in Auswahl-/Programmier-Operationen der Speicherzellen 102. In anderen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100 Teil anderer geeigneter Arten von Speicherbauelementen sein. Unabhängig davon kann die Vorrichtung 100, wie unten ausführlicher beschrieben wird, mit der Reset-Stromzuführungstechnologie der vorliegenden Offenbarung realisiert werden, um Zufuhr eines Reset-Stroms über einer Stromschwelle an die Speicherzellen zu erleichtern.
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Die Vorrichtung 100 kann ferner eine oder mehrere Bitleitungen (im Folgenden „Bitleitungen 104”) und eine oder mehrere Wortleitungen (im Folgenden „Wortleitungen 106”) beinhalten, die, wie man sehen kann, mit den Speicherzellen 102 gekoppelt sind. Die Bitleitungen 104 und Wortleitungen 106 können derart ausgelegt sein, dass jede der Speicherzellen 102 an einem Schnittpunkt jeder einzelnen Bitleitung und jeder einzelnen Wortleitung liegt. Eine Spannung oder Vorspannung kann unter Verwendung der Wortleitungen 106 und der Bitleitungen 104 an einer Zielspeicherzelle der Speicherzellen 102 angelegt werden, um die Zielzellen für eine Lese- oder Schreiboperation auszuwählen. Bitleitungstreiber 128 können mit den Bitleitungen 104 und Wortleitungstreiber 126 können mit den Wortleitungen 106 gekoppelt sein, um, wie gezeigt, Decodieren/Auswählen der einen oder mehreren Speicherzellen 102 zu erleichtern.
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In Ausführungsformen können die Zellen 102, die Wortleitungen 106 und die Bitleitungen 106 so organisiert sein, dass sie ein Kreuzungspunktspeicherarray bilden. Die Vorrichtung 100 kann zum Beispiel eine oder mehrere Platten 124 beinhalten. Die eine oder mehreren Platten 124 können einen Teil des Arrays der einen oder mehreren Wortleitungen 106, der Bitleitungen 104 und der Speicherzellen 102 umfassen, das während einer Auswahloperation einer Zielspeicherzelle als eine diskrete Einheit behandelt wird. Das bedeutet, dass in manchen Ausführungsformen jede der einen oder mehreren Platten 124 eine Einheit des Arrays ist, die vorgespannt ist, um die Zielspeicherzelle (z. B. ein Bit) in dem Array auszuwählen. In der abgebildeten Ausführungsform umfasst das eine oder mehrere Plattendecks 124 ein Array von vier Wortleitungen mal vier Bitleitungen (4 WL × 4 BL), wobei allerdings in anderen Ausführungsformen andere Plattendeckgrößen verwendet werden können, zum Beispiel eine Plattendeckgröße von eintausend Wortleitungen mal eintausend Bitleitungen (1000 WL × 1000 BL). Das eine oder mehrere Plattendecks 124 können in einigen Ausführungsformen Teil einer beliebigen Speicherschicht einer gestapelten Speicherkonfiguration sein. Zum Beispiel können das eine oder mehrere Decks 124 in einigen Ausführungsformen Teil einer Speicherschicht sein, die auf einer anderen Speicherschicht gebildet ist.
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Die Bitleitungen 104 können mit einer Bitleitungselektrode (globale Bitleitung) 108 gekoppelt sein, die ferner mit einer Bitleitungsversorgung 132 gekoppelt sein kann, die dafür ausgelegt ist, eine elektrische Versorgung für die Bitleitungen 104 bereitzustellen. Die Wortleitungen 106 können mit einer Wortleitungselektrode (globale Wortleitung) 110 gekoppelt sein, die ferner mit einer Wortleitungsspannungsversorgung 134 gekoppelt sein kann, die dafür ausgelegt ist, eine elektrische Versorgung (Spannung HNVNN) für die Wortleitungen 106 bereitzustellen. Die Bitleitungselektrode 108 und die Wortleitungselektrode 110 können jeweils ein Stromweg zu den Speicherzellen 102 sein. Die Wortleitungstreiber 126 und die Bitleitungstreiber 128 können gemäß verschiedenen Ausführungsformen jeweils Einzel- oder Mehrfachtransistoren pro Elektrode umfassen.
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In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung 100 Sensorschaltungen 112 beinhalten, die mit der Bitleitungselektrode 108 gekoppelt sind. Die Sensorschaltungen 112 können die Bitleitungselektrode 108 als einen elektrischen Knoten zum Durchführen einer Leseoperation, wie etwa einer Sensoroperation, der Speicherzellen 102 verwenden. Die Vorrichtung 100 kann ferner Schreibschaltungen 116 beinhalten, die mit der Bitleitungselektrode 108 gekoppelt sind. Die Schreibschaltungen 116 können die Bitleitungselektrode 108 als einen elektrischen Knoten zum Durchführen einer Schreiboperation, wie etwa einer Set- oder Reset-Operation, der Speicherzellen 102 verwenden. Die Vorrichtung 100 kann ferner Komponenten eines Auswahlmoduls beinhalten, das mit der Wortleitungselektrode 110 gekoppelt ist, um eine Auswahloperation der Speicherzellen 102 unter Verwendung der Wortleitungselektrode 110 zu erleichtern. In Ausführungsformen kann das Auswahlmodul eine Auswahlspiegelschaltung 120 umfassen, die von der Spannungsversorgung 134 (HNVNN) gespeist wird. In Ausführungsformen kann die HNVNN-Spannung negativ sein und ungefähr –3,5 V betragen, was die Blockierspannung des Kreuzungspunktspeicherarrays annähert, das das PCM-Bauelement der Vorrichtung 100 umfasst.
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Die Auswahloperation kann einer Lese-/Schreiboperation vorausgehen und die Zielspeicherzelle in einen Zustand versetzen, eine Lese-/Schreiboperation zu empfangen. Während der Auswahl kann eine Zielspeicherzelle durch Anlegen einer Spannung/Vorspannung über der Zielspeicherzelle von einem unterschwelligen Betriebsbereich in einen Betriebsbereich über einem Schwellengebiet bewegt werden. Die Vorspannungsspannung, um eine Auswahl der Zielzelle zu erreichen, kann durch Wortleitungs- und Bitleitungstreiberschaltungen bereitgestellt werden, die die Auswahlspiegelschaltung 120 für die jeweilige Zielwortleitung beinhalten können.
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Die Zielwortleitungsvorspannung und die Zielbitleitungsvorspannung kann derart entworfen oder ausgewählt sein, dass in Kombination eine Gesamtvorspannung über der Zielzelle angelegt ist, die ausreichend ist, die Zielspeicherzelle über eine Schwellenspannung zu bringen. Der Übergang von unterschwellig zu der Schwelle oder dem Überschwellenbereich kann ein „Snap-Back”-Ereignis einbeziehen, bei dem sich die von der Zielzelle für einen gegebenen Strom durch die Zelle unterstützte Spannung plötzlich verringert (siehe zum Beispiel 2). Die Auswahlspiegelschaltung 120 kann einen gewünschten Pegel des Stroms bereitstellen, um durch die eine ausgewählte der Speicherzellen 102 zu fließen.
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Die Auswahlspiegelschaltung 120 kann ein Transistorgate umfassen, das dafür ausgelegt ist, einen Strom der Wortleitungselektrode 110 auf einen gewünschten Strompegel zu begrenzen. Der Transistor kann zum Beispiel ein n-Transistor mit einem Gate sein, das durch einen Analogpegel gesteuert wird, so dass der Transistor bis zu einem gewünschten Strom liefert. Die Auswahlspiegelschaltung 120 kann durch Anlegen einer Gatespannung (mittels HNVNN 134 versorgt) an den Transistor aktiviert werden. Die Auswahlspiegelschaltung 120 kann zusätzliche Steuerschaltungen beinhalten, um Decodieren einer Zielspeicherzelle aus der einen oder mehreren Speicherzellen 102 zu erleichtern, so dass die Zielspeicherzelle von einem unterschwelligen Betriebsbereich in einen Betriebsbereich oberhalb eines Schwellenbetriebsbereichs bewegt wird, um die Zielspeicherzelle auszuwählen.
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Die Vorrichtung 100 kann ferner ein Reset-Modul beinhalten, das z. B. eine Reset-Spiegelschaltung 140 umfasst, die eine Reset-Spiegelspannung an die Zielspeicherzelle der Speicherzellen 102 der Vorrichtung 100 anlegt, nachfolgend auf das Anlegen der Auswahlspiegelspannung, um die ausgewählte Zielspeicherzelle zurückzusetzen. Die Reset-Spiegelschaltung 140 kann auf ähnliche Weise wie die Auswahlspiegelschaltung ausgelegt sein, kann z. B. einen transistorbasierten Schalter beinhalten, um den Reset-Strom zu steuern. Die Reset-Spiegelschaltung 140 kann eine Reset-Spannungsversorgung 136 (HNVNN_RESET) beinhalten. In Ausführungsformen kann die Spannungsversorgung HNVNN_RESET für die Reset-Spiegelschaltung 140 geringer sein (kann z. B. einen höheren negativen Wert aufweisen) als die HNVNN (die, wie oben beschrieben, auf einen Wert einer Blockierspannung der Vorrichtung 100 eingestellt sein kann). HNVNN_RESET kann zum Beispiel bei ungefähr –4,25 V liegen. Die Spannungsversorgung für die Auswahlspiegelschaltung 120 ist möglicherweise nicht negativer als die Blockierspannung des Arrays, da ansonsten abgewählte Zellen auf der Wortleitung (z. B. niederschwellige A-Typ-Zellen) fälschlicherweise ausgewählt werden und einen Bitfehler erzeugen können.
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Während der Auswahl einer Zielspeicherzelle der Speicherzellen 102 kann die Auswahlspiegelschaltung 120 im Betrieb dazu verwendet werden, Spannung an eine Wortleitung anzulegen, um die Zielspeicherzelle auszuwählen. Die Auswahlspiegelschaltung 120 kann einen Strom verwenden, der ausreicht, um die Zielspeicherzelle eingeschaltet zu halten. Nach der Zielspeicherzellenauswahl kann die Auswahlspiegelschaltung 120 ausgeschaltet werden und die Reset-Spiegelschaltung 140 kann angeschaltet werden, um Reset-Strom zu liefern. Wie oben angegeben, verwendet die Reset-Spiegelschaltung 140 eine negativere Spannungsversorgung HNVNN_RESET als die Auswahlspiegelschaltung 120. Die Reset-Spiegelschaltung 140 kann eine negativere Spannungsversorgung verwenden, da es während des Reset-Pulses ausreichend IR-Abfall von der HNVNN_RESET-Versorgung zu einer ausgewählten Wortleitung gibt. Dieser Abfall stellt sicher, dass die ausgewählte Wortleitung die Blockierspannungsanforderung (z. B. > –3,5 V) erfüllt.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Sensorschaltungen 112, die Schreibschaltungen 116, die Auswahlspiegelschaltung 120 und die Reset-Spiegelschaltung 140 andere geeignete Schaltungen oder Module beinhalten oder Teil von diesen sein. Zum Beispiel können die Merkmale 112, 116, 120 und 140 in manchen Ausführungsformen in einem oder mehreren Modulen geeigneterweise kombiniert sein oder können anders als dargestellt mit der anderen der Bitleitungselektrode 108 und/oder der Wortleitungselektrode 110 gekoppelt sein. Die Vorrichtung 100 kann dafür ausgelegt sein, gemäß verschiedenen Ausführungsformen Aktionen von hier beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Vorrichtung 100 kann zum Beispiel gemäß der hier beschriebenen Ausführungsformen mit einem oder mehrere Steuermodulen gekoppelt sein, die dafür ausgelegt sind, Auswahl- und/oder Reset-Operationen einer Speicherzelle durchzuführen.
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2 ist ein beispielhaftes Diagramm, das eine Rücksetzoperation eines NVRAM-Bauelements (z. B. eines PCM-Bauelements) gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Genauer gesagt, veranschaulicht die Wellenform 202 eine Spannungsänderung auf einer ausgewählten (lokalen) Bitleitung, und die Wellenform 204 veranschaulicht eine Spannungsänderung auf einer ausgewählten (lokalen) Wortleitung, als Reaktion auf Auswahl und Reset einer Zielspeicherzelle des NVRAM-Bauelements, wie etwa der Speicherzelle 102 der Vorrichtung 100 von 1.
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Wenn eine Speicherzellenauswahl-Operation beginnt, kann eine Auswahlspiegelschaltung (z. B. 120) eine Auswahlspannung an die Wortleitung anlegen, um die Wortleitung auszuwählen. Wie durch die Zahl 210 auf der Wellenform 204 angezeigt ist, kann die Wortleitungsspannung runtergehen (z. B. kann negativ werden), zum Beispiel auf einen Pegel des Blockierspannungswerts. Dann kann die Spannung mit zunehmender Aufladung der Bitleitung auf der Bitleitung ansteigen (angezeigt durch die Zahl 212 auf der Wellenform 202). Die Zielspeicherzelle kann zurückschnappen (einschalten), wenn die Spannung über der Zelle die Schwellenspannung übersteigt, wie jeweils durch die Zahlen 214 und 216 auf den Wellenformen 202 und 204 angezeigt ist. Dementsprechend kann die Spannung auf der Wortleitung hochgehen (durch 218 angezeigt) und die Spannung auf der Bitleitung kann runtergehen (durch 220 angezeigt) und gemächlich auf die Spannung einschwingen (jeweils durch die Zahlen 222 und 224 angezeigt), die ausreichend ist, um Speicherzellenauswahlstrom an die Zelle zu liefern.
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Ungefähr zu der Zeit, wenn sich die Spannung auf der Bitleitung und Wortleitung setzt (222, 224), kann die Stromspiegelschaltung ausgeschaltet werden und die Reset-Spiegelschaltung kann eingeschaltet werden, wie jeweils durch die Zahlen 226 und 228 auf den Wellenformen 204 und 202 angezeigt ist. Bei einer Reset-Operation kann eine Strommenge (z. B. ein Reset-Strom) für eine Zeitdauer (z. B. eine Reset-Zeit) angelegt werden, um das Phasenwechselmaterial der Speicherzelle von einem kristallinen Zustand in einen amorphen Zustand zu überführen. Obwohl die Spannungsversorgung, die von der Reset-Spiegelschaltung bereitgestellt wird, aufgrund des hohen IR-Abfalls von der Wortleitung zur negativen Versorgung, während des Reset-Pulses, negativer als die Spannungsversorgung ist, die von der Auswahlspiegelschaltung bereitgestellt wird, kann die Wortleitung innerhalb der Blockierspannung verbeiben, wie durch die Zahl 230 angegeben ist. Aufgrund der niedrigeren HNVNN_RESET-Versorgung kann, im Vergleich mit konventionellen Techniken, mehr Reset-Strom an die Zielspeicherzelle geliefert werden.
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3 ist ein beispielhaftes Prozessflussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Durchführen einer Rücksetzoperation eines NVRAM-Bauelements (z. B. eines PCM-Bauelements) gemäß einigen Ausführungsformen. Das Verfahren 300 kann mit im Zusammenhang mit 1–2 beschriebenen Ausführungsformen übereinstimmen und umgekehrt.
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Bei Block 302 kann das Verfahren 300 das Anlegen einer Auswahlspiegelspannung an ein NVRAM-Bauelement (z. B. die Vorrichtung 100 von 1) beinhalten, um eine Speicherzelle (z. B. eine der Speicherzellen 102 von 1) auszuwählen. Die angelegte Spannung kann eine Spannung sein, die größer als eine Schwellenspannung der Speicherzelle ist, um die Speicherzelle zu veranlassen, von einem Aus-Zustand zu einem Ein-Zustand überzugehen. In manchen Ausführungsformen kann die angelegte Spannung ungefähr gleich einer Blockierspannung sein, die mit dem NVRAM-Bauelement assoziiert ist. Die Auswahlspiegelspannung kann durch die mit dem NVRAM-Bauelement gekoppelte Auswahlspiegelschaltung bereitgestellt werden.
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Bei Block 304 kann das Verfahren 300 beinhalten, auf das Anlegen der Auswahlspiegelspannung folgend, eine Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle des NVRAM-Bauelements anzulegen, um die Speicherzelle zurückzusetzen, d. h. das Phasenwechselmaterial der Speicherzelle von einem kristallinen in einen amorphen Zustand zu wandeln. Die Reset-Spiegelspannung kann niedriger (z. B. höher negativ) als die Auswahlspiegelspannung sein, um die Zufuhr eines Reset-Stroms über einer Stromschwelle an die Speicherzelle zu erleichtern. Die Reset-Spiegelspannung kann durch die mit dem NVRAM-Bauelement gekoppelte Reset-Spiegelschaltung bereitgestellt werden.
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Die Aktionen des Verfahrens 300 oder anderer hier beschriebener Techniken können von einem beliebigen geeigneten Modul ausgeführt werden. Zum Beispiel können ein oder mehrere Steuermodule gekoppelt sein, um die Vorrichtung 100 von 1 zu steuern, um die hier beschriebenen Aktionen durchzuführen. Dementsprechend wird hier ein Fertigungsgegenstand offenbart. In manchen Ausführungsformen kann der Fertigungsgegenstand ein nichtvergängliches computerlesbares Speichermedium beinhalten. Der Fertigungsgegenstand kann auf diesem gespeicherte Anweisungen aufweisen, die, als Reaktion auf die Ausführung durch einen Prozessor, veranlassen, die hier beschrieben Aktionen durchzuführen. Irgendeine geeignete Vorrichtung, einschließlich zum Beispiel eines PCM-Bauelements, kann mit beliebigen geeigneten Mitteln (z. B. dem einen oder mehreren Steuermodulen und/oder der Vorrichtung 100 von 1) ausgestattet sein, die dafür ausgelegt sind, die hier beschriebenen Aktionen durchzuführen.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in einem System implementiert werden, das geeignete, wie gewünscht ausgelegte Hardware und/oder Software verwendet. 4 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes System (z. B. eine Rechenvorrichtung 400), das ein NVRAM-Bauelement 408 (z. B. ein PCM-Bauelement) beinhaltet, das Schaltungen (z. B. Schaltungen 100 oder 200 von 1 oder 2) aufweist, die dafür ausgelegt sind, gemäß verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen Aktionen durchzuführen. Die Rechenvorrichtung 400 kann eine Platine, wie etwa eine Mutterplatine 402, beherbergen. Die Mutterplatine 402 kann eine Anzahl von Komponenten beinhalten, einschließlich unter anderem einen Prozessor 404 und mindestens einen Kommunikationschip 406. Der Prozessor 404 kann physisch und elektrisch mit der Mutterplatine 402 gekoppelt sein. In manchen Implementierungen kann der mindestens eine Kommunikationschip 406 ebenfalls physisch und elektrisch mit der Mutterplatine 402 gekoppelt sein. In weiteren Implementierungen kann der Kommunikationschip 406 Teil des Prozessors 404 sein.
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In Abhängigkeit von ihren Anwendungen kann die Rechenvorrichtung 400 andere Komponenten beinhalten, die mit der Mutterplatine 402 physisch und elektrisch gekoppelt sein können oder auch nicht. Diese anderen Komponenten können unter anderem flüchtigen Speicher (z. B. DRAM), zuvor beschriebenen nichtflüchtigen Speicher (z. B. Phasenwechselspeicher (PCM) 408 oder ROM), Flashspeicher, einen Graphikprozessor, einen digitalen Signalprozessor, einen Kryptoprozessor, einen Chipsatz, eine Antenne, eine Anzeige, eine Touchscreenanzeige, eine Touchscreensteuerung, eine Batterie, einen Audiocodec, einen Videocodec, einen Leistungsverstärker, eine GPS-Vorrichtung, einen Kompass, einen Geigerzähler, einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Lautsprecher, eine Kamera und eine Massenspeichervorrichtung (wie ein Festplattenlaufwerk, eine Compact Disk (CD), eine Digital Versatile Disk (DVD) und so weiter) beinhalten.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der PCM 408 Schaltungen beinhalten (z. B. Schaltungen 100 oder 200 von 1 oder 2), die dafür ausgelegt sind, Aktionen durchzuführen (z. B. das Verfahren 400 oder 500 von 4 oder 5), die hier beschrieben sind. Der PCM 408 kann zum Beispiel dafür ausgelegt sein, unter Verwendung parasitärer Effekte Schreiboperationen (z. B. Set- oder Reset-Operationen) durchzuführen.
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Der Kommunikationschip 406 kann drahtlose Kommunikation für die Übertragung von Daten zu und von der Rechenvorrichtung 400 befähigen. Der Begriff „drahtlos” und dessen Ableitungen kann verwendet werden, um Schaltungen, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Techniken, Kommunikationskanäle usw. zu beschreiben, die Daten durch die Verwendung von modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nicht festes Medium kommunizieren können. Der Begriff unterstellt nicht, dass die assoziierten Vorrichtungen nicht irgendwelche Drähte enthalten, obwohl sie in manchen Ausführungsformen keine enthalten können. Der Kommunikationschip 606 kann beliebige aus einer Anzahl von drahtlosen Standards oder Protokollen implementieren, einschließlich unter anderem Institute for Electrical and Electronic Engineers-(IEEE-)Standards einschließlich Wi-Fi (IEEE 802.11-Familie), IEEE 802.16-Standards (z. B. IEEE 802.16-2005 Nachtrag), Long-Term Evolution-(LTE-)Projekt zusammen mit jeglichen Nachträgen, Aktualisierungen und/oder Revisionen (z. B. das Advanced LTE-Projekt, das Ultra Mobile Broadband-(UMB-)Projekt (auch als „3GPP2” bezeichnet) usw.). IEEE 802.16-kompatible Broadband Wireless Access-(BWA-)Netzwerke werden allgemein als WiMAX-Netzwerke bezeichnet, einem Akronym, das für Worldwide Interoperability for Microwave Access steht, was eine Zertifikationsmarke für Produkte ist, die Konformitäts- und Interoperabilitätstests für die IEEE-802.16-Standards bestehen. Der Kommunikationschip 606 kann gemäß einem Global System for Mobile Communication-(GSM-), General Packet Radio Service (GPRS), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Packet Access (HSPA), Evolved HSPA (E-HSPA) oder LTE-Netz arbeiten. Der Kommunikationschip 606 kann gemäß Enhanced Data for GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE Radio Access Network (GERAN), Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) oder Evolved UTRAN (E-UTRAN) arbeiten. Der Kommunikationschip 606 kann gemäß Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT), Evolution-Data Optimized (EV-DO) und deren Ableitungen sowie beliebigen anderen drahtlosen Protokollen, die als 3G, 4G, 5G und darüber hinaus gekennzeichnet sind, arbeiten. Der Kommunikationschip 606 kann in anderen Ausführungsformen gemäß anderen drahtlosen Protokollen arbeiten.
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Die Rechenvorrichtung 400 kann mehrere Kommunikationschips 406 beinhalten. Beispielsweise kann ein erster Kommunikationschip 406 kürzerreichweitiger drahtloser Kommunikation gewidmet sein, wie etwa Wi-Fi und Bluetooth, und ein zweiter Kommunkationschip 406 kann längerreichweitiger drahtloser Kommunikation gewidmet sein, wie etwa GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, EV-DO und anderen.
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In verschiedenen Implementierungen kann die Rechenvorrichtung 400 eine mobile Rechenvorrichtung, ein Laptop, ein Netbook, ein Notebook, ein Ultrabook, ein Smartphone, ein Tablet, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein ultramobiler PC, ein Mobiltelefon, ein Tischcomputer, ein Server, ein Drucker, ein Scanner, ein Monitor, eine Set-Top-Box, eine Unterhaltungssteuereinheit, eine Digitalkamera, ein tragbarer Musikspieler oder ein digitaler Videorekorder sein. In weiteren Implementierungen kann die Rechenvorrichtung 600 eine beliebige andere elektronische Vorrichtung sein, die Daten verarbeitet.
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Die folgenden Absätze beschreiben Beispiele von verschiedenen Ausführungsformen. Beispiel 1 ist eine Vorrichtung, die Folgendes umfasst: ein nichtflüchtiges Direktzugriffsspeicher-(NVRAM-)Bauelement; eine Auswahlspiegelschaltung, die mit dem NVRAM-Bauelement gekoppelt ist, um eine Auswahlspiegelspannung an das NVRAM-Bauelement anzulegen, um eine Speicherzelle des NVRAM-Bauelements auszuwählen; und eine Reset-Spiegelschaltung, die mit dem NVRAM-Bauelement gekoppelt ist, um eine Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle des NVRAM-Bauelements anzulegen, nach dem Anlegen der Auswahlspiegelspannung, um die Speicherzelle zurückzusetzen, wobei die Reset-Spiegelspannung niedriger als die Auswahlspiegelspannung ist, um die Zufuhr eines Reset-Stroms über einer Stromschwelle an die Speicherzelle zu erleichtern.
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Beispiel 2 kann den Gegenstand von Beispiel 1 beinhalten, wobei die Auswahlspiegelschaltung zum Anlegen einer Auswahlspiegelspannung beinhaltet, einen Spannungswert anzulegen, der ungefähr gleich einer Blockierspannung ist, die mit dem NVRAM-Bauelement assoziiert ist.
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Beispiel 3 kann den Gegenstand von Beispiel 1 beinhalten, wobei das NVRAM-Bauelement ein PCM-Bauelement ist und wobei die Speicherzelle ein Phasenwechselmaterial beinhaltet, das mit einem Ovonik-Schwellenschalter (OTS) gekoppelt ist, und wobei die Reset-Spiegelspannung, die an die Speicherzelle angelegt ist, das Phasenwechselmaterial von einem kristallinen Zustand in einen amorphen Zustand wandeln soll.
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Beispiel 4 kann den Gegenstand von Beispiel 1 beinhalten, wobei die Auswahlspiegelspannung bei etwa –3,5 V liegt, wobei die Reset-Spiegelspannung bei etwa –4,25 V liegt.
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Beispiel 5 kann den Gegenstand von Beispiel 1 beinhalten, wobei das Anlegen einer Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle des NVRAM-Bauelements durch die Reset-Spiegelschaltung, nach dem Anlegen der Reset-Spiegelspannung, beinhaltet, die Reset-Spiegelspannung nach einem Snap-Back-Ereignis der Speicherzelle anzulegen, wobei das Snap-Back-Ereignis als Reaktion auf das Anlegen der Auswahlspiegelspannung an das NVRAM-Bauelement auftritt.
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Beispiel 6 kann den Gegenstand von Beispiel 5 beinhalten, wobei die Speicherzelle mit einer Wortleitung des NVRAM-Bauelements gekoppelt ist und wobei die Auswahlspiegelschaltung und die Reset-Spiegelschaltung selektiv mit der Wortleitung verbunden sind, um die Auswahlspiegelspannung und die Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle anzulegen.
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Beispiel 7 kann den Gegenstand von Beispiel 6 beinhalten, wobei das Snap-Back-Ereignis auftritt, wenn eine Spannung über der Speicherzelle eine Schwellenspannung überschreitet, als Reaktion auf das Anlegen der Auswahlspiegelspannung an die Wortleitung.
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Beispiel 8 kann den Gegenstand von Beispiel 1 beinhalten, wobei das NVRAM-Bauelement ein Kreuzungspunktspeicherarray umfasst.
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Beispiel 9 kann den Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 8 beinhalten, wobei die Vorrichtung auf einer integrierten Schaltung angeordnet ist.
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Beispiel 10 ist ein Verfahren, das Folgendes umfasst: das Anlegen einer Auswahlspiegelspannung an ein nichtflüchtiges Direktzugriffsspeicher-(NVRAM-)Bauelement, um eine Speicherzelle des NVRAM-Bauelements auszuwählen; und, nach dem Anlegen der Auswahlspiegelspannung, das Anlegen einer Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle des NVRAM-Bauelements, um die Speicherzelle zurückzusetzen, wobei die Reset-Spiegelspannung niedriger als die Auswahlspiegelspannung ist, um die Zufuhr eines Reset-Stroms über einer Stromschwelle an die Speicherzelle zu erleichtern.
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Beispiel 11 kann den Gegenstand von Beispiel 10 beinhalten, wobei das Anlegen einer Auswahlspiegelspannung das Anlegen einer Spannung beinhaltet, die ungefähr gleich einer Blockierspannung ist, die mit dem NVRAM-Bauelement assoziiert ist.
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Beispiel 12 kann den Gegenstand von Beispiel 10 beinhalten, wobei das Anlegen einer Auswahlspiegelspannung an das NVRAM-Bauelement Folgendes beinhaltet: das Koppeln einer Auswahlspiegelschaltung mit dem NVRAM-Bauelement; und das Bereitstellen der Auswahlspiegelspannung an dem NVRAM-Bauelement mit der Auswahlspiegelschaltung.
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Beispiel 13 kann den Gegenstand von Beispiel 10 beinhalten, wobei das Anlegen einer Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle des NVRAM-Bauelements Folgendes beinhaltet: das Koppeln einer Reset-Spiegelschaltung mit dem NVRAM-Bauelement; und das Bereitstellen der Reset-Spiegelspannung an der Speicherzelle mit der Reset-Spiegelschaltung.
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Beispiel 14 kann den Gegenstand von Beispiel 12 beinhalten, wobei das Koppeln einer Auswahlspiegelschaltung mit dem NVRAM-Bauelement das Verbinden der Auswahlspiegelschaltung mit einer Wortleitung des NVRAM-Bauelements beinhaltet, wobei die Speicherzelle mit der Wortleitung gekoppelt ist.
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Beispiel 15 kann den Gegenstand von Beispiel 14 beinhalten, wobei das Koppeln einer Reset-Spiegelschaltung mit dem NVRAM-Bauelement das Verbinden der Reset-Spiegelschaltung mit der Wortleitung des NVRAM-Bauelements beinhaltet.
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Beispiel 16 kann den Gegenstand nach einem der Beispiele 10 bis 15 beinhalten, wobei das Anlegen einer Reset-Spiegelspannung das Anlegen der Reset-Spiegelspannung nach einem Snap-Back-Ereignis der Speicherzelle beinhaltet, wobei das Snap-Back-Ereignis als Reaktion auf das Anlegen der Auswahlspiegelspannung an das NVRAM-Bauelement auftritt, wobei das NVRAM-Bauelement ein Phasenwechselspeicher-(PCM-)Bauelement ist.
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Beispiel 17 ist ein mobiles Gerät, das Folgendes umfasst: einen Prozessor; und einen Speicher, der mit dem Prozessor gekoppelt ist, wobei der Speicher Folgendes beinhaltet: ein Phasenwechselspeicher-(PCM-)Bauelement; eine Auswahlspiegelschaltung, die mit dem PCM-Bauelement gekoppelt ist, um eine Auswahlspiegelspannung an das PCM-Bauelement anzulegen, um eine Speicherzelle des PCM-Bauelements auszuwählen; und eine Reset-Spiegelschaltung, die mit dem PCM-Bauelement gekoppelt ist, um eine Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle des PCM-Bauelements anzulegen, nach dem Anlegen der Auswahlspiegelspannung, um die Speicherzelle zurückzusetzen, wobei die Reset-Spiegelspannung niedriger als die Auswahlspiegelspannung ist, um die Zufuhr eines Reset-Stroms über einer Stromschwelle an die Speicherzelle zu erleichtern.
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Beispiel 18 kann den Gegenstand von Beispiel 17 beinhalten, wobei das Anlegen einer Auswahlspiegelspannung an die Speicherzelle des PCM-Bauelements durch die Reset-Spiegelschaltung, nach dem Anlegen der Auswahlspiegelspannung, beinhaltet, die Reset-Spiegelspannung nach einem Snap-Back-Ereignis der Speicherzelle anzulegen, wobei das Snap-Back-Ereignis als Reaktion auf das Anlegen der Auswahlspiegelspannung an das PCM-Bauelement auftritt.
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Beispiel 19 kann den Gegenstand von Beispiel 18 beinhalten, wobei die Speicherzelle mit einer Wortleitung des PCM-Bauelements gekoppelt ist und wobei die Auswahlspiegelschaltung und die Reset-Spiegelschaltung mit der Wortleitung verbindbar sind, um die Auswahlspiegelspannung und die Reset-Spiegelspannung an die Speicherzelle anzulegen.
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Beispiel 20 kann den Gegenstand von Beispiel 19 beinhalten, wobei das Snap-Ereignis auftritt, wenn eine Spannung über der Speicherzelle eine Schwellenspannung überschreitet, als Reaktion auf das Anlegen der Auswahlspiegelspannung an die Wortleitung.
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Beispiel 21 kann den Gegenstand von einem der Beispiele 17 bis 19 beinhalten, wobei die Auswahlspiegelschaltung zum Anlegen einer Auswahlspiegelspannung beinhaltet, einen Spannungswert anzulegen, der ungefähr gleich einer Blockierspannung ist, die mit dem PCM-Speicherbauelement assoziiert ist.
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Computerlesbare Medien (einschließlich nichtflüchtiger computerlesbarer Medien), Verfahren, Vorrichtungen, Systeme und Bauelemente zum Durchführen der oben beschriebenen Techniken sind veranschaulichende Beispiele von hier offenbarten Ausführungsformen. Zusätzlich können andere Bauelemente in den oben beschriebenen Interaktionen dafür ausgelegt sein, verschiedene offenbarte Techniken durchzuführen.
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Obwohl hier gewisse Ausführungsformen zum Zwecke der Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurden, kann eine breite Vielfalt alternativer und/oder äquivalenter Ausführungsformen oder Implementierungen, die berechnet sind, dieselben Zwecke zu erreichen, anstelle der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Diese Anmeldung beabsichtigt, jegliche Adaptierungen oder Varianten der hier erörterten Ausführungsformen abzudecken. Demzufolge ist es fest beabsichtigt, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen nur durch die Ansprüche beschränkt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802.11-Familie [0035]
- IEEE 802.16-Standards [0035]
- IEEE 802.16-2005 Nachtrag [0035]
- IEEE 802.16-kompatible Broadband Wireless Access-(BWA-)Netzwerke [0035]
- IEEE-802.16-Standards [0035]
