JP4481697B2 - Phase change memory device - Google Patents

Phase change memory device Download PDF

Info

Publication number
JP4481697B2
JP4481697B2 JP2004096312A JP2004096312A JP4481697B2 JP 4481697 B2 JP4481697 B2 JP 4481697B2 JP 2004096312 A JP2004096312 A JP 2004096312A JP 2004096312 A JP2004096312 A JP 2004096312A JP 4481697 B2 JP4481697 B2 JP 4481697B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase change
change memory
write current
memory device
memory cell
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004096312A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004296076A (en
Inventor
黄栄南
金奇南
安洙珍
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.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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
Priority claimed from KR1020030019257A external-priority patent/KR100546322B1/en
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2004296076A publication Critical patent/JP2004296076A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4481697B2 publication Critical patent/JP4481697B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0004Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements comprising amorphous/crystalline phase transition cells
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5678Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using amorphous/crystalline phase transition storage elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0033Disturbance prevention or evaluation; Refreshing of disturbed memory data
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/004Reading or sensing circuits or methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0069Writing or programming circuits or methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/34Determination of programming status, e.g. threshold voltage, overprogramming or underprogramming, retention
    • G11C16/3418Disturbance prevention or evaluation; Refreshing of disturbed memory data
    • G11C16/3431Circuits or methods to detect disturbed nonvolatile memory cells, e.g. which still read as programmed but with threshold less than the program verify threshold or read as erased but with threshold greater than the erase verify threshold, and to reverse the disturbance via a refreshing programming or erasing step
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/004Reading or sensing circuits or methods
    • G11C2013/0042Read using differential sensing, e.g. bit line [BL] and bit line bar [BLB]
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0069Writing or programming circuits or methods
    • G11C2013/0078Write using current through the cell
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2213/00Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
    • G11C2213/70Resistive array aspects
    • G11C2213/79Array wherein the access device being a transistor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

本発明は相変化メモリ(Phase-Change Random Access Memory:PRAM)に係り、特に不揮発性メモリ及び揮発性メモリで選択的に動作可能な相変化メモリ装置及び相変化メモリ装置の動作方法に関する。   The present invention relates to a phase-change random access memory (PRAM), and more particularly to a phase change memory device that can be selectively operated with a nonvolatile memory and a volatile memory, and a method of operating the phase change memory device.

PRAMは物質の結晶状態によって電気的抵抗が変わるカルコゲナイド(chalcogenide)という物質を用いるメモリ素子である。カルコゲナイドは非結晶状態と結晶状態との間でその状態が変化する。前記2つの状態によって現れる抵抗値の差はメモリセルの論理値を区別するために用いられる。すなわち、非結晶状態は高抵抗値を、結晶状態は低抵抗値を示す。   PRAM is a memory device using a material called chalcogenide whose electrical resistance changes depending on the crystalline state of the material. The state of chalcogenide changes between an amorphous state and a crystalline state. The difference in resistance value that appears due to the two states is used to distinguish the logic values of the memory cells. That is, the non-crystalline state shows a high resistance value, and the crystalline state shows a low resistance value.

図1は、相変化メモリセルのセットとリセットとの間の状態遷移を説明する図面である。   FIG. 1 is a diagram illustrating state transition between setting and resetting of a phase change memory cell.

図1を参照すれば、相変化メモリセルは上部電極101及び下部電極102、BEC等の抵抗ヒーター103、カルコゲナイド合金(chalcogenide alloy)等の相変化物質104を備える。抵抗ヒーター103を通過する電流の量に対応するジュール熱(Joule heating)によって相変化物質104部分の状態が決定される。   Referring to FIG. 1, the phase change memory cell includes an upper electrode 101 and a lower electrode 102, a resistance heater 103 such as BEC, and a phase change material 104 such as a chalcogenide alloy. The state of the phase change material 104 is determined by Joule heating corresponding to the amount of current passing through the resistance heater 103.

高い電流パルス(リセットパルス)を短時間相変化膜に印加して相変化膜の温度を溶融温度(約610℃)まで上昇させた後に急冷すると、相変化膜は抵抗が大きい非晶質状態(リセット状態)となる。   When a high current pulse (reset pulse) is applied to the phase change film for a short time to raise the temperature of the phase change film to the melting temperature (about 610 ° C) and then rapidly cooled, the phase change film has an amorphous state with high resistance ( Reset state).

一方、低い電流パルス(セットパルス)を相変化膜に印加して相変化膜を結晶化温度(約450℃)に数十ns間保持して冷却すると、相変化膜は抵抗が小さい結晶状態(セット状態)となる。   On the other hand, when a low current pulse (set pulse) is applied to the phase change film and the phase change film is cooled at a crystallization temperature (about 450 ° C.) for several tens of ns, the phase change film has a crystalline state with low resistance ( Set state).

図2は、相変化メモリの状態と温度との関係を示す図面である。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the state of the phase change memory and the temperature.

図2を参照すれば、相変化物質を溶融温度Tm以上に加熱して約数ナノ秒間で急冷すると、相変化物質は非結晶状態となる。結晶状態は相変化物質を溶融温度Tmより低く、結晶化温度Tx以上で長時間(約50ナノ秒)加熱することによって作られる。   Referring to FIG. 2, when the phase change material is heated to the melting temperature Tm or more and rapidly cooled in about several nanoseconds, the phase change material becomes an amorphous state. The crystalline state is created by heating the phase change material below the melting temperature Tm and above the crystallization temperature Tx for a long time (about 50 nanoseconds).

図3は、相変化メモリセルの電圧-電流特性を説明する図面である。   FIG. 3 is a diagram for explaining voltage-current characteristics of a phase change memory cell.

図3は、カルコゲナイド合金よりなる相変化物質の場合を説明するものである。図3で、1.0mA〜1.5mA間のセット電流は相変化セルを結晶状態にするためのものであり、1.5mA〜2.5mA間のリセット電流は相変化セルを非結晶状態にするためのものである。   FIG. 3 illustrates the case of a phase change material made of a chalcogenide alloy. In FIG. 3, a set current between 1.0 mA and 1.5 mA is for bringing the phase change cell into a crystalline state, and a reset current between 1.5 mA and 2.5 mA brings the phase change cell into an amorphous state. Is to do.

読出動作の間に、所定のスレショルド電圧Vtより低い電圧の読出電圧(約0.5Vより低い電圧)を印加することによって、非結晶状態及び結晶状態の抵抗値の差が区別されうる。ここで、スレショルド電圧Vtは非結晶状態及び結晶状態での相変化物質の電流が同一になる電圧である。   By applying a read voltage with a voltage lower than a predetermined threshold voltage Vt (a voltage lower than about 0.5 V) during the read operation, the difference in resistance between the amorphous state and the crystalline state can be distinguished. Here, the threshold voltage Vt is a voltage at which the current of the phase change material in the amorphous state and the crystalline state becomes the same.

相変化物質を用いるPRAMは基本的に不揮発性メモリであることが知られている。不揮発性メモリとは、一般のDRAMのようにデータ保持のためのリフレッシュ動作が必要でないメモリを意味する。   It is known that a PRAM using a phase change material is basically a nonvolatile memory. The non-volatile memory means a memory that does not require a refresh operation for holding data, such as a general DRAM.

不揮発性メモリとしての性質、すなわち、データ保持を向上させるためには相変化物質のリセット状態の抵抗とセット状態の抵抗との比が大きくなければならない。この抵抗比は具体的なPRAMのセル構造によって異なるが、通常数十ないし数百倍に至る。   In order to improve the property as a nonvolatile memory, that is, data retention, the ratio of the resistance in the reset state and the resistance in the set state of the phase change material must be large. This resistance ratio varies depending on the specific PRAM cell structure, but is usually several tens to several hundred times.

大きな抵抗比はセンシングマージンを広げ、不揮発性メモリとして持つ必要があるデータ保持能力を向上させうる。しかし、PRAMがこのような大きな抵抗比を有するためには数mA程度の大きな電流を相変化膜に流さねばならず、大きな電流による電力消耗が大きくなるという問題がある。   A large resistance ratio can widen the sensing margin and improve the data retention capability that needs to be possessed as a non-volatile memory. However, in order for the PRAM to have such a large resistance ratio, a large current of about several mA must be passed through the phase change film, and there is a problem that power consumption due to the large current increases.

カルコゲナイド物質の相変化過程で既存の核形成メカニズム及び成長メカニズムを何れをも用いる代わりに、核形成メカニズムだけを用いてもリセット状態とセット状態との間に数倍の抵抗比が得られ、データの読出にも問題ない。この際、相変化膜に流す電流は数十uAに過ぎず、電力消耗を大きく減らすことができる。   Instead of using both the existing nucleation mechanism and growth mechanism in the phase change process of chalcogenide materials, using only the nucleation mechanism gives a resistance ratio several times between the reset state and the set state. There is no problem in reading. At this time, the current flowing through the phase change film is only a few tens of uA, and power consumption can be greatly reduced.

しかし、データ保持能力が減少し、データ読出のための電流によって核成長がなされず、核が分解される読出干渉が激しくなるという問題がある。また、反復されるデータの読出動作によってデータが消去される恐れもある。   However, there is a problem in that the data holding capability is reduced, the nucleus is not grown by the current for reading data, and the read interference that decomposes the nucleus becomes intense. In addition, data may be erased by repeated data read operations.

したがって、データを保存するためにDRAMのようにデータの読出後に再書込みを行い、周期的にリフレッシュをPRAMに行なえば、低い電流でPRAMを駆動させることができる。   Therefore, if data is rewritten after data is read out as in the case of DRAM and periodically refreshed to the PRAM, the PRAM can be driven with a low current.

本発明が解決しようとする技術的課題は、PRAM装置を揮発性メモリのように小さい電流で駆動できるPRAM動作方法を提供するところにある。   The technical problem to be solved by the present invention is to provide a PRAM operating method capable of driving a PRAM device with a small current like a volatile memory.

本発明が解決しようとする他の技術的課題は、揮発性メモリのうように小さい電流で駆動できるPRAM装置を提供するところにある。   Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a PRAM device that can be driven with a small current like a volatile memory.

前記技術的課題を達成するための本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置は、PRAMセル、書込電流ソース及び復旧回路を備える。   In order to achieve the above technical problem, a PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention includes a PRAM cell, a write current source, and a recovery circuit.

PRAMセルは非結晶状態と結晶状態との間で状態遷移をする相変化物質を備える。書込電流ソースは前記PRAMセルを非結晶状態にするための第1書込電流パルス及び前記PRAMセルを結晶状態にするための第2書込電流パルスを選択的に印加する。復旧回路は前記PRAMセルを非結晶状態に復旧するために前記PRAMセルに前記第1書込電流パルスを選択的に印加する。
前記PRAMセルは揮発性モードまたは不揮発性モードで動作し、前記不揮発性モードでは前記復旧回路は非活性化され、前記揮発性モードで前記復旧回路は活性化される
The PRAM cell includes a phase change material that undergoes a state transition between an amorphous state and a crystalline state. The write current source selectively applies a first write current pulse for bringing the PRAM cell into an amorphous state and a second write current pulse for bringing the PRAM cell into a crystalline state. The recovery circuit selectively applies the first write current pulse to the PRAM cell to recover the PRAM cell to an amorphous state.
The PRAM cell operates in a volatile mode or a non-volatile mode. In the non-volatile mode, the recovery circuit is deactivated, and in the volatile mode, the recovery circuit is activated.

前記技術的課題を達成するための本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置はPRAMセル、書込電流ソース及び復旧回路を備える。   In order to achieve the above technical problem, a PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention includes a PRAM cell, a write current source, and a recovery circuit.

PRAMセルは非結晶状態と結晶状態との間で状態遷移をする相変化物質を備える。書込電流ソースは低電力モードで前記PRAMセルを非結晶状態にするための第1書込電流パルス及び前記PRAMセルを結晶状態にするための第2書込電流パルスを選択的に印加し、高電力モードで前記PRAMセルを非結晶状態にするための第3書込電流パルス及び前記PRAMセルを結晶状態にするための第4書込電流パルスを選択的に印加する。   The PRAM cell includes a phase change material that undergoes a state transition between an amorphous state and a crystalline state. The write current source selectively applies a first write current pulse for bringing the PRAM cell into an amorphous state and a second write current pulse for bringing the PRAM cell into a crystalline state in a low power mode, A third write current pulse for bringing the PRAM cell into an amorphous state and a fourth write current pulse for bringing the PRAM cell into a crystalline state are selectively applied in a high power mode.

復旧回路は前記低電力モードで前記PRAMセルを非結晶状態に復旧するために前記PRAMセルに前記第1書込電流パルスを選択的に印加する。   The recovery circuit selectively applies the first write current pulse to the PRAM cell in order to recover the PRAM cell to an amorphous state in the low power mode.

前記技術的課題を達成するための本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置はPRAMセル及び復旧回路を備える。   A PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the technical problem includes a PRAM cell and a recovery circuit.

PRAMセルは不揮発性メモリモードまたは揮発性メモリモードで動作し、非結晶状態と結晶状態との間で状態遷移をする相変化物質を備える。   The PRAM cell operates in a nonvolatile memory mode or a volatile memory mode, and includes a phase change material that changes state between an amorphous state and a crystalline state.

復旧回路は前記揮発性メモリモードで前記PRAMセルを非結晶状態に復旧させる。   A restoration circuit restores the PRAM cell to an amorphous state in the volatile memory mode.

前記技術的課題を達成するための本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置は、データライン、複数本の入出力ライン、複数本のビットライン、複数本のワードライン、前記ワードラインとビットラインとの交点に配される複数のPRAMセル、書込電流ソース、複数のセンスアンプ回路及び復旧回路を備える。   A PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the technical problem includes a data line, a plurality of input / output lines, a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and the word lines and bit lines. And a plurality of PRAM cells, a write current source, a plurality of sense amplifier circuits, and a recovery circuit.

前記それぞれのPRAMセルは非結晶状態と結晶状態との間に状態遷移をする相変化物質を備える。   Each PRAM cell includes a phase change material that undergoes a state transition between an amorphous state and a crystalline state.

書込電流ソースは前記データラインの電圧によって前記PRAMセルを非結晶状態にするための第1書込電流パルス及び前記PRAMセルを結晶状態にするための第2書込電流パルスを前記ビットラインに印加する。   The write current source has a first write current pulse for bringing the PRAM cell into an amorphous state and a second write current pulse for bringing the PRAM cell into a crystalline state according to the voltage of the data line. Apply.

複数のセンス増幅回路は、各々前記ビットライン及び前記入出力ラインに連結され、前記PRAMセルの状態を読込む。復旧回路は前記入出力ライン及び前記データラインに連結され、前記PRAMセルを非結晶状態に復旧するために前記データラインの電圧を制御する。
前記PRAMセルは揮発性モードまたは不揮発性モードで動作し、前記不揮発性モードでは前記復旧回路は非活性化され、前記揮発性モードで前記復旧回路は活性化される。
A plurality of sense amplifier circuits are connected to the bit line and the input / output line, respectively, and read the state of the PRAM cell. A recovery circuit is connected to the input / output line and the data line, and controls the voltage of the data line to recover the PRAM cell to an amorphous state.
The PRAM cell operates in a volatile mode or a non-volatile mode. In the non-volatile mode, the recovery circuit is deactivated, and in the volatile mode, the recovery circuit is activated.

本発明に係るPRAMの動作方法及びPRAM装置は、不揮発性メモリであるPRAMを揮発性メモリのように動作させることによって電力消費を減らすことができる。また、応用分野によってPRAMを揮発性メモリまたは不揮発性メモリのいずれかに選択して使用することができる。   The PRAM operating method and PRAM device according to the present invention can reduce power consumption by operating a PRAM, which is a nonvolatile memory, like a volatile memory. Further, depending on the application field, the PRAM can be selected and used as either a volatile memory or a nonvolatile memory.

本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照せねばならない。   For a full understanding of the invention and the operational advantages thereof and the objects achieved by the practice of the invention, reference should be made to the accompanying drawings that illustrate preferred embodiments of the invention and the contents described in the drawings. I have to.

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同様の構成要素を示す。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numbers provided in each drawing indicate similar components.

従来のPRAM装置は不揮発性装置であり、非結晶状態への相変化は核形成過程と核成長過程とを備える。一方、本発明は少なくとも部分的には非結晶状態への相変化が核形成過程だけを備える揮発性メモリモード(または低電力モード)で動作することを特徴とする。   A conventional PRAM device is a nonvolatile device, and the phase change to an amorphous state includes a nucleation process and a nucleation growth process. On the other hand, the present invention is characterized in that the phase change to an amorphous state is operated in a volatile memory mode (or a low power mode) including only a nucleation process.

また、揮発性モードでは、本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置に非結晶状態を書込んだり、または結晶状態を書込んだりする書込電流は従来のPRAM装置の場合よりさらに少ない。すなわち、電力消費が低減される。   Also, in the volatile mode, the write current for writing the amorphous state or writing the crystalline state into the PRAM device according to the preferred embodiment of the present invention is even smaller than in the conventional PRAM device. That is, power consumption is reduced.

また、非結晶状態と結晶状態との抵抗比が減少されるが、依然としてデータを読出すのには十分な比率である。   In addition, the resistance ratio between the non-crystalline state and the crystalline state is reduced, but the ratio is still sufficient for reading data.

表1は相変化物質がカルコゲナイドである場合において、本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置が不揮発性モードである場合と揮発性モードである場合との書込電流を示す表である。   Table 1 is a table showing the write current when the phase change material is chalcogenide and the PRAM device according to the preferred embodiment of the present invention is in the nonvolatile mode and in the volatile mode.

Figure 0004481697
Figure 0004481697

表1から分かるように、揮発性モードでの書込電流の電流値は不揮発性モードでの電流値より少ない。また、2つのモードで、非結晶(リセット)書込電流パルスの電流値が結晶(セット)書込電流パルスの電流値より大きい。そして、非結晶書込電流パルスのパルス幅が結晶書込電流パルスのパルス幅より狭い。
しかし、揮発性モードで、リセット書込電流パルスの電流値がセット書込電流パルスの電流値を超える必要はない。例えば、リセット記入パルスの電流値とセット記入パルスの電流値とは同一でもよく、単にパルス幅とケンチング時間(quenching time)だけが異なってもよい。
As can be seen from Table 1, the current value of the write current in the volatile mode is smaller than the current value in the nonvolatile mode. In two modes, the current value of the amorphous (reset) write current pulse is larger than the current value of the crystal (set) write current pulse. The pulse width of the amorphous write current pulse is narrower than the pulse width of the crystal write current pulse.
However, the current value of the reset write current pulse need not exceed the current value of the set write current pulse in the volatile mode. For example, the current value of the reset write pulse and the current value of the set write pulse may be the same, or only the pulse width and the quenching time may be different.

ここで“非結晶状態”という用語は次のような意味を有することができる。すなわち、相変化物質が結晶状態の部分よりも多くの部分が非結晶であるという意味と、相変化物質が結晶状態よりも非結晶化度が高いという意味である。   Here, the term “non-crystalline state” can have the following meaning. That is, it means that the portion of the phase change material is more amorphous than the portion of the crystalline state and that the phase change material has a higher degree of non-crystallinity than the crystalline state.

両方とも、揮発性モードで、相変化物質または相変化物質部分の大部分が非結晶状態である必要はない。揮発性モードでの低い書込電流は非結晶状態と結晶状態間の十分な抵抗比を得るために結晶構造を変えるに十分な程度であれば良い。   Both are volatile modes, and the phase change material or most of the phase change material portion need not be in an amorphous state. The low write current in the volatile mode need only be sufficient to change the crystal structure in order to obtain a sufficient resistance ratio between the amorphous and crystalline states.

従来の非結晶書込動作では核形成過程だけが行われるためにデータを保持する時間が短い。しかし、本発明では短いデータ保持時間がプリチャージセルの非結晶状態で周期的に復旧されることによって補償される。   In the conventional non-crystal writing operation, only the nucleation process is performed, so that the time for holding data is short. However, in the present invention, the short data retention time is compensated by periodically restoring the non-crystalline state of the precharge cell.

図4は、PRAM装置の書込動作及び読出動作を説明するための回路図である。   FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a write operation and a read operation of the PRAM device.

図4において、PRAM装置の1つのビットは反対の論理状態を有する2つのセルの組合わせで構成される。   In FIG. 4, one bit of the PRAM device is composed of a combination of two cells having opposite logic states.

1つのビットに2つのセルを使用することはPRAM装置の動作領域を広げて抵抗分配によって発生する動作エラーを防止する。   Using two cells for one bit broadens the operating area of the PRAM device and prevents operating errors caused by resistive distribution.

ワードラインWLiにセルトランジスタPTRi1のゲートが連結され、セルトランジスタPTRi1のドレーンとビットラインBL間に相変化セルPCELLi1が連結される。また、ワードラインWLiにセルトランジスタPTRi2のゲートが連結され、セルトランジスタPTRi2のドレーンと反転ビットライン/BL間に相変化セルPCELLi2が連結される。   The gate of the cell transistor PTRi1 is connected to the word line WLi, and the phase change cell PCELLi1 is connected between the drain of the cell transistor PTRi1 and the bit line BL. The gate of the cell transistor PTRi2 is connected to the word line WLi, and the phase change cell PCELLi2 is connected between the drain of the cell transistor PTRi2 and the inverted bit line / BL.

同様の方式で、ワードラインWLjにセルトランジスタPTRj1のゲートが連結され、セルトランジスタPTRj1のドレーンとビットラインBL間に相変化セルPCELLj1が連結される。また、ワードラインWLjにセルトランジスタPTRj2のゲートが連結され、セルトランジスタPTRj2のドレーンと反転ビットライン/BL間に相変化セルPCELLj2が連結される。   In the same manner, the gate of the cell transistor PTRj1 is connected to the word line WLj, and the phase change cell PCELLj1 is connected between the drain of the cell transistor PTRj1 and the bit line BL. The gate of the cell transistor PTRj2 is connected to the word line WLj, and the phase change cell PCELLj2 is connected between the drain of the cell transistor PTRj2 and the inverted bit line / BL.

電流ソースISET1及び電流ソースISET2は各々セット電流パルスをビットライン対BL、/BLに印加する。制御トランジスタCTR、/CTRはビットライン対の一端に連結され、電流ソースIRESETからリセット電流パルスを受信する。   The current source ISET1 and the current source ISET2 each apply a set current pulse to the bit line pair BL, / BL. The control transistors CTR and / CTR are connected to one end of the bit line pair and receive a reset current pulse from the current source IRESET.

クランプ回路210、220はビットライン対BL、/BLの一端に各々連結され、センスアンプ回路S/Aに他端が連結される。   The clamp circuits 210 and 220 are respectively connected to one end of the bit line pair BL and / BL, and the other end is connected to the sense amplifier circuit S / A.

PRAM装置200にデータを書込む書込動作について説明する。論理値“1”がPRAMセルPCELLi1、PCELLi2に書込まれると仮定する。この場合ワードラインWLiがハイレベルに設定され、データ信号D及び反転データ信号/Dが各々ハイ及びローとなる。   A write operation for writing data to the PRAM device 200 will be described. Assume that a logical value “1” is written to PRAM cells PCELLi1 and PCELLi2. In this case, the word line WLi is set to the high level, and the data signal D and the inverted data signal / D become high and low, respectively.

これにより、トランジスタPTRi1、PTRi2、CTRはターンオンされ、トランジスタ/CTRはターンオフされる。   As a result, the transistors PTRi1, PTRi2, and CTR are turned on, and the transistor / CTR is turned off.

トランジスタ/CTRがターンオフ状態なので、セット電流パルスISET2が相変化物質PCELLi2及びセルトランジスタPTRi2に流れる。セット電流パルスISET2は相変化物質を低い抵抗の結晶状態に変化させうる電流である。   Since the transistor / CTR is turned off, the set current pulse ISET2 flows through the phase change material PCELLi2 and the cell transistor PTRi2. The set current pulse ISET2 is a current that can change the phase change material to a low resistance crystalline state.

セット電流パルスISET2は相変化物質PCELLi2を通過してグラウンドに流れる。そして相変化物質PCELLi2はセット電流パルスISET2によって低い抵抗の結晶状態に変化する。結晶状態は論理“0”と見なされうる。   The set current pulse ISET2 passes through the phase change material PCELLi2 and flows to the ground. The phase change material PCELLi2 is changed to a low resistance crystal state by the set current pulse ISET2. The crystalline state can be regarded as a logical “0”.

逆に、トランジスタCTRがターンオンされているので、リセット電流パルスIRESETがPRAMセルPCELLi1とトランジスタPTRi1に流れる。図4に示されていないが、電流パルスISET1はリセット電流パルスIRESETによって制御され、同期される。したがって、電流パルスISET1のパルス幅及びタイミングはリセット電流パルスIRESETと同一である。   Conversely, since the transistor CTR is turned on, the reset current pulse IRESET flows to the PRAM cell PCELLi1 and the transistor PTRi1. Although not shown in FIG. 4, the current pulse ISET1 is controlled and synchronized by the reset current pulse IRESET. Therefore, the pulse width and timing of the current pulse ISET1 are the same as the reset current pulse IRESET.

リセット電流パルスIRESET及びセット電流パルスISET1は合わせられてPRAMセルPCELLi1をリセット状態にする。リセット状態は高抵抗状態として論理“1”と見なされうる。   The reset current pulse IRESET and the set current pulse ISET1 are combined to bring the PRAM cell PCELLi1 into the reset state. The reset state can be regarded as a logic “1” as a high resistance state.

以下、PRAM装置200に書き込まれたデータを読出す読出動作に対ついて説明する。   Hereinafter, a read operation for reading data written in PRAM device 200 will be described.

クランプ回路210、220はビットライン対BL、/BLの電圧を読出動作間の雑音を減らすためにスレショルド電圧より小さく制限する。ワードラインWL1がハイ状態であり、PRAMセルPCELLi2の低い抵抗が反転ビットライン/BLの電流レベルを低め、PRAMセルPCELLi1の高い抵抗がビットラインBLの電流レベルを高めると仮定する。   The clamp circuits 210 and 220 limit the voltage of the bit line pair BL and / BL to be smaller than the threshold voltage in order to reduce noise between read operations. Assume that the word line WL1 is in the high state, the low resistance of the PRAM cell PCELLi2 lowers the current level of the inverted bit line / BL, and the high resistance of the PRAM cell PCELLi1 increases the current level of the bit line BL.

ビットライン対BL、/BLのそれぞれの電流がセンスアンプ回路S/AでPRAMセルPCELLi1、PCELLi2の論理値を区分するために比較される。   Each current of the bit line pair BL, / BL is compared by the sense amplifier circuit S / A to distinguish the logical values of the PRAM cells PCELLi1, PCELLi2.

従来のPRAM装置は一般に不揮発性メモリである。すなわち、一度データを書き込むと、消去できないので、DRAMのようなリフレッシュ動作が不要である。しかし、PRAM200にデータを書込む場合に電力消耗が非常に大きい。   Conventional PRAM devices are generally non-volatile memories. In other words, once data is written, it cannot be erased, so a refresh operation like DRAM is unnecessary. However, when data is written to the PRAM 200, power consumption is very large.

したがって、本発明ではデータ読出時にDRAMのようにデータを再書込みして周期的にリフレッシュを行って低電力でPRAMを駆動する方法及びPRAM装置を提供する。   Accordingly, the present invention provides a method and a PRAM device for driving PRAM with low power by rewriting data like DRAM and periodically refreshing at the time of data reading.

図5は、本発明の好適な実施形態に係るPRAMの動作方法を説明するフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart for explaining a PRAM operating method according to a preferred embodiment of the present invention.

図5を参照すれば、本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置の動作方法300はメモリセルに保存されたデータを読出す310段階及び読出された前記データを外部に伝送し、読出された前記データを前記データが本来保存されたメモリセルに再び書込む320段階を備える。   Referring to FIG. 5, the operation method 300 of the PRAM device according to the preferred embodiment of the present invention is performed in step 310 for reading data stored in a memory cell and transmitting the read data to the outside. In operation 320, the data is rewritten in the memory cell in which the data is originally stored.

310段階の動作を例とすれば、図4の構造で、ビットライン対BL、/BLのそれぞれの電流がセンスアンプ回路S/AでPRAMセルPCELLi1、PCELLi2の論理値を区分するために比較される。320段階の動作を例とすれば、図4の構造で、以前に読出されたセルPCELLi1、PCELLi2に同じ読出データがデータ信号D及び反転データ信号/Dとして印加される。   Taking the operation in 310 steps as an example, in the structure of FIG. 4, the currents of the bit line pair BL, / BL are compared in the sense amplifier circuit S / A to distinguish the logical values of the PRAM cells PCELLi1, PCELLi2. The Taking the operation in 320 steps as an example, the same read data is applied as the data signal D and the inverted data signal / D to the previously read cells PCELLi1 and PCELLi2 in the structure of FIG.

前記データの復旧動作(320段階)は相変化セルの読出動作毎に行われうる。または一定の時間間隔毎に、例えば約1時間毎に行われる。   The data recovery operation (step 320) may be performed for each phase change cell read operation. Alternatively, it is performed at regular time intervals, for example, about every hour.

図6は、本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置を示す回路図である。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention.

図6を参照すれば、本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置400はメモリアレイブロック410、データ回路420、読出回路430、グロ−バル入出力ラインGIO、/GIO、ローカル入出力ラインLIO、/LIO及び電流ソース440を備える。   Referring to FIG. 6, a PRAM device 400 according to a preferred embodiment of the present invention includes a memory array block 410, a data circuit 420, a read circuit 430, global input / output lines GIO, / GIO, local input / output lines LIO, / LIO and current source 440.

データ回路420は複数のトランジスタCTR1、CTR2〜CTRm、/CTR1、/CTR2〜/CTRmを備える。トランジスタCTR1、CTR2〜CTRmはリセット電流IRESETとビットラインBL1、BL2〜BLmとを連結/遮断する。トランジスタ/CTR1、/CTR2〜/CTRmはリセット電流IRESETと反転ビットライン/BL1、/BL2〜/BLmとを連結/遮断する。   The data circuit 420 includes a plurality of transistors CTR1, CTR2 to CTRm, / CTR1, and / CTR2 to / CTRm. The transistors CTR1, CTR2 to CTRm connect / disconnect the reset current IRESET and the bit lines BL1, BL2 to BLm. Transistors / CTR1, / CTR2 to / CTRm connect / disconnect the reset current IRESET and the inverted bit lines / BL1, / BL2 to / BLm.

データ回路420は第1及び第2再書込制御トランジスタRTR1、RTR2を備える。   The data circuit 420 includes first and second rewrite control transistors RTR1 and RTR2.

第1再書込制御トランジスタRTR1は再書込制御信号RWCTRLに応答してグロ−バル入出力ラインのうち第1グロ−バル入出力ラインGIOとトランジスタ/CTR1、/CTR2〜/CTRmのゲートとを連結/遮断する。   In response to the rewrite control signal RWCTRL, the first rewrite control transistor RTR1 connects the first global input / output line GIO among the global input / output lines and the gates of the transistors / CTR1, / CTR2 to / CTRm. Connect / disconnect.

第2再書込制御トランジスタRTR2は再書込制御信号RWCTRLに応答してグロ−バル入出力ラインのうち第2グロ−バル入出力ライン/GIOとトランジスタCTR1、CTR2〜CTRmのゲートを連結/遮断する。   In response to the rewrite control signal RWCTRL, the second rewrite control transistor RTR2 connects / disconnects the second global input / output line / GIO and the gates of the transistors CTR1, CTR2 to CTRm among the global input / output lines. To do.

メモリアレイブロック410はワードラインWL1、WL2〜WLnとビットライン対BL1、/BL1、BL2、/BL2〜BLm、/BLmとに連結された複数のPRAMセルを備える。それぞれのPRAMセルは図4のように連結される。   Memory array block 410 includes a plurality of PRAM cells connected to word lines WL1, WL2 to WLn and bit line pairs BL1, / BL1, BL2, / BL2 to BLm, / BLm. Each PRAM cell is connected as shown in FIG.

読出回路430は複数のセンシング回路STM1、STM2〜STMmを備える。   The readout circuit 430 includes a plurality of sensing circuits STM1, STM2 to STMm.

センシング回路STM1、STM2〜STMmは対応するビットラインBL1、BL2〜BLmと反転ビットライン/BL1、/BL2〜/BLmに連結されてPRAMセルに保存されたデータを受信して増幅し、カラム選択信号CD1、CD2〜CDmに応答してローカル入出力ラインLIO、/LIOに前記データを伝送する。   The sensing circuits STM1, STM2 to STMm are connected to the corresponding bit lines BL1, BL2 to BLm and inverted bit lines / BL1, / BL2 to / BLm to receive and amplify the data stored in the PRAM cell, and to select the column selection signal In response to CD1, CD2 to CDm, the data is transmitted to the local input / output lines LIO, / LIO.

センシング回路STM1、STM2〜STMm各々はセンスアンプ回路S/A1、S/A2〜S/Am、第1伝送トランジスタTTR11、TTR21〜TTRm1及び第2伝送トランジスタTTR12、TTR22〜TTRm2を備える。センスアンプ回路S/A1、S/A2〜S/Amは対応するビットラインBL1、BL2〜BLmと反転ビットライン/BL1、/BL2〜/BLmとに連結される。   Each of the sensing circuits STM1, STM2 to STMm includes sense amplifier circuits S / A1, S / A2 to S / Am, first transmission transistors TTR11, TTR21 to TTRm1, and second transmission transistors TTR12, TTR22 to TTRm2. The sense amplifier circuits S / A1, S / A2 to S / Am are connected to corresponding bit lines BL1, BL2 to BLm and inverted bit lines / BL1, / BL2 to / BLm.

第1伝送トランジスタTTR11、TTR21〜TTRm1は対応するカラム選択信号CD1、CD2〜CDmに応答してセンスアンプ回路S/A1、S/A2〜S/Amから出力されるビットライン情報をローカル入出力ラインのうち第2ローカル入出力ライン/LIOに伝送/遮断する。   The first transmission transistors TTR11, TTR21 to TTRm1 receive the bit line information output from the sense amplifier circuits S / A1, S / A2 to S / Am in response to the corresponding column selection signals CD1, CD2 to CDm as local input / output lines. Is transmitted / blocked to the second local I / O line / LIO.

第2伝送トランジスタTTR12、TTR22〜TTRm2は対応するカラム選択信号CD1、CD2〜CDmに応答してセンスアンプ回路S/A1、S/A2〜S/Amから出力される反転ビットライン/BL1、/BL2〜/BLm情報をローカル入出力ラインのうち第1ローカル入出力ラインLIOに伝送/遮断する。   The second transmission transistors TTR12, TTR22 to TTRm2 are inverted bit lines / BL1, / BL2 output from the sense amplifier circuits S / A1, S / A2 to S / Am in response to the corresponding column selection signals CD1, CD2 to CDm. ~ / BLm information is transmitted / blocked to the first local I / O line LIO among the local I / O lines.

図6に示されていないが、読出回路430は図4に示されたように複数のクランプ回路をさらに備えられる。   Although not shown in FIG. 6, the readout circuit 430 further includes a plurality of clamp circuits as shown in FIG.

センスアンプ回路450と伝送スイッチSWTRとはローカル入出力ラインLIO、/LIOとグロ−バル入出力ラインGIO、/GIO間に直列に連結される。   The sense amplifier circuit 450 and the transmission switch SWTR are connected in series between the local input / output lines LIO, / LIO and the global input / output lines GIO, / GIO.

以下、図6のPRAM装置の書込動作が説明される。ワードラインWL1〜WLnのうち選択されたワードラインのビットライン対BL1、/BL1に論理“1”が書込まれると仮定する。この場合、選択されたワードラインはハイレベルになり、データ信号D、/Dは各々ハイ及びローレベルになる。   Hereinafter, the writing operation of the PRAM device of FIG. 6 will be described. It is assumed that logic “1” is written to the bit line pair BL1, / BL1 of the selected word line among the word lines WL1 to WLn. In this case, the selected word line is at a high level, and the data signals D and / D are at a high level and a low level, respectively.

これにより、トランジスタCTR1はターンオンになり、トランジスタ/CTR1はターンオフになる。トランジスタ/CTR1がターンオフになるので、セット電流パルスISET2だけが反転ビットライン/BL1を通じて選択されたワードラインのPRAMセルに印加される。セット状態は論理“0”と見なされる低い抵抗状態である。   This turns on transistor CTR1 and turns off transistor / CTR1. Since the transistor / CTR1 is turned off, only the set current pulse ISET2 is applied to the PRAM cell of the selected word line through the inverted bit line / BL1. The set state is a low resistance state that is considered a logic “0”.

逆に、トランジスタCTR1がターンオン状態なので、リセット電流パルスIRESETとセット電流パルスISET1とがビットラインBL1を通じて選択されたワードラインのPRAMセルに印加される。   Conversely, since the transistor CTR1 is turned on, the reset current pulse IRESET and the set current pulse ISET1 are applied to the selected PRAM cell of the word line through the bit line BL1.

図6には示されていないが、電流パルスISET1はリセット電流パルスIRESETによって制御され、同期される。したがって、電流パルスISET1のパルス幅及びタイミングはリセット電流パルスIRESETと同一である。   Although not shown in FIG. 6, the current pulse ISET1 is controlled and synchronized by the reset current pulse IRESET. Therefore, the pulse width and timing of the current pulse ISET1 are the same as the reset current pulse IRESET.

リセット電流パルスIRESETとセット電流パルスISET1とは合わせられてPRAMセルPCELLi1をリセット状態にする。リセット状態は高抵抗状態として論理“1”と見なされうる。   The reset current pulse IRESET and the set current pulse ISET1 are combined to bring the PRAM cell PCELLi1 into the reset state. The reset state can be regarded as a logic “1” as a high resistance state.

図7に示されたように、電流ソース440は高電流ソース701と低電流ソース702とを備える。高電流ソース701はリセット電流パルスIRESETを出力し、低電流ソース702はセットパルスISET1、ISET2を出力する。   As shown in FIG. 7, the current source 440 includes a high current source 701 and a low current source 702. The high current source 701 outputs a reset current pulse IRESET, and the low current source 702 outputs set pulses ISET1 and ISET2.

リセット電流パルスIRESET、セットパルスISET1、ISET2の電流値及びパルス幅はPRAM装置が不揮発性モードで動作するか、揮発性モードで動作するかによって変わる。   The current values and pulse widths of the reset current pulse IRESET, the set pulses ISET1, and ISET2 vary depending on whether the PRAM device operates in the nonvolatile mode or the volatile mode.

表2はPRAMセルにカルコゲナイドを使用する場合の例を説明している。   Table 2 illustrates an example of using chalcogenides for PRAM cells.

Figure 0004481697
Figure 0004481697

図6の回路の読出動作は図4の回路の読出動作と同様の方式で行われる。
図8Aは、不揮発性モードでのPRAMセルの電圧-電流特性であり、図8Bは揮発性モードでのPRAMセルの電圧-電流特性である。図8は相変化セルがカルコゲナイドである場合を例として説明する。
The read operation of the circuit of FIG. 6 is performed in the same manner as the read operation of the circuit of FIG.
FIG. 8A shows the voltage-current characteristics of the PRAM cell in the nonvolatile mode, and FIG. 8B shows the voltage-current characteristics of the PRAM cell in the volatile mode. FIG. 8 illustrates a case where the phase change cell is a chalcogenide as an example.

図8Aを参照すれば、読出電圧が0.5Vより小さい場合にセット抵抗Rsetとリセット抵抗Rreset間の抵抗比が大きい。スレショルド電圧Vt以上でセット抵抗Rsetとリセット抵抗Rresetは同一になる(Rdyn)。   Referring to FIG. 8A, the resistance ratio between the set resistor Rset and the reset resistor Rreset is large when the read voltage is smaller than 0.5V. The set resistance Rset and the reset resistance Rreset become the same (Rdyn) at the threshold voltage Vt or higher.

一方、図8Bを参照すれば、揮発性モードでのスレショルド電圧Vtレベルが不揮発性モードでのスレショルド電圧Vtレベルより小さい。また揮発性モードでセット抵抗Rsetとリセット抵抗Rreset間の抵抗比が小さい。それにも拘わらず、この抵抗比は相変らず読出動作のためのセンシングに十分であり、特に、図4の構造を有するPRAM装置でも十分である。   On the other hand, referring to FIG. 8B, the threshold voltage Vt level in the volatile mode is smaller than the threshold voltage Vt level in the nonvolatile mode. In the volatile mode, the resistance ratio between the set resistor Rset and the reset resistor Rreset is small. Nevertheless, this resistance ratio is still sufficient for sensing for the read operation, and in particular, a PRAM device having the structure of FIG. 4 is also sufficient.

図6を参照すれば、ビットライン/BL1〜/BLmの選択されたメモリセルのデータがカラム選択信号CD1〜CDmに応答してローカル入出力ラインLIOに伝送される。また、ビットラインBL1〜BLmの選択されたメモリセルのデータがカラム選択信号CD1〜CDmに応答して反転ローカル入出力ライン/LIOに伝送される。   Referring to FIG. 6, data of selected memory cells of bit lines / BL1 to / BLm are transmitted to the local input / output line LIO in response to column selection signals CD1 to CDm. Further, the data of the selected memory cells of the bit lines BL1 to BLm are transmitted to the inverted local input / output line / LIO in response to the column selection signals CD1 to CDm.

データは制御信号BASによって制御される伝送スイッチSWTRと増幅回路450とによってグロ−バル入出力ライン対GIO、/GIOに伝送される。   Data is transmitted to the global input / output line pair GIO, / GIO by the transmission switch SWTR controlled by the control signal BAS and the amplifier circuit 450.

前述したように、揮発性モードの特徴はPRAMセルにデータを保有する時間が短く、特に非結晶状態で短い。したがって、図6の実施形態は揮発性モードで保存されたデータを復旧する回路を備える。   As described above, the characteristic of the volatile mode is that the time for storing data in the PRAM cell is short, particularly in the non-crystalline state. Accordingly, the embodiment of FIG. 6 includes circuitry for recovering data stored in volatile mode.

すなわち、再書込制御信号RECTRLにより制御される第1及び第2再書込制御トランジスタRTR1、RTR2によってグロ−バル入出力ラインは選択的にデータ信号D、/Dを伝送するデータラインに連結される。   That is, the global input / output lines are selectively connected to the data lines for transmitting the data signals D and / D by the first and second rewrite control transistors RTR1 and RTR2 controlled by the rewrite control signal RECTRL. The

この状態で、グロ−バル入出力ライン対GIO、/GIOに現れる読出データが普通のデータ書込動作についての説明と同様の方式でPRAMセルに再び書込まれる。   In this state, the read data appearing on the global input / output line pair GIO, / GIO is rewritten to the PRAM cell in the same manner as described for the normal data write operation.

図6のPRAM装置400が不揮発性モードである場合、再書込制御信号RWCTRLはローレベルであり、したがってグロ−バル入出力ライン対GIO、/GIOはデータラインと分離される。図6のPRAM装置400が揮発性モードである場合、再書込制御信号RWCTRLはハイレベルであり、したがってグロ−バル入出力ライン対GIO、/GIOはデータラインと連結される。   When the PRAM device 400 of FIG. 6 is in the non-volatile mode, the rewrite control signal RWCTRL is at a low level, so that the global input / output line pair GIO, / GIO is separated from the data line. When the PRAM device 400 of FIG. 6 is in the volatile mode, the rewrite control signal RWCTRL is at a high level, and thus the global input / output line pair GIO, / GIO is connected to the data line.

揮発性モードにおいてかかる方式でデータは再び保存される。揮発性モードにおいて、データラインはローカル入出力ライン対(LIO、/LIO)に連結されもする。前述したように、揮発性モードでのデータ復旧動作はPRAMアレイ410に保存されたデータを読出す度に行われる。   Data is stored again in this manner in volatile mode. In volatile mode, the data lines are also coupled to local input / output line pairs (LIO, / LIO). As described above, the data recovery operation in the volatile mode is performed every time data stored in the PRAM array 410 is read.

データ復旧動作は一定の時間間隔で行われ、例えばその時間間隔は1時間またはそれ以上にもなりうる。   The data recovery operation is performed at regular time intervals, for example, the time interval can be one hour or more.

前述したように図面と明細書で最適の実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであって意味を限定したり特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限したりするために使われたものではない。したがって、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解しうる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきである。   As described above, the optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms are used herein, they are merely used for the purpose of describing the present invention and limit its meaning or limit the scope of the present invention described in the claims. It was not used to do. Therefore, those skilled in the art can understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined based on the description of the claims.

本発明は半導体メモリ装置の分野に用いられるものであって、特にPRAMセルを用いるメモリの分野に適用されうる。   The present invention is used in the field of semiconductor memory devices, and is particularly applicable to the field of memory using PRAM cells.

PRAMセルのセットとリセットとの間の状態遷移を説明する図面である。6 is a diagram illustrating state transition between setting and resetting of a PRAM cell. PRAMの状態と温度との関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the state of PRAM, and temperature. PRAMセルの電圧-電流特性を説明する図面である。2 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of a PRAM cell. PRAM装置の書込動作及び読出動作を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for explaining a write operation and a read operation of the PRAM device. 本発明の好適な実施形態に係るPRAMの動作方法を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation method of a PRAM according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention. 図6の電流ソースを説明する回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating the current source of FIG. 本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置が不揮発性モードである場合と揮発性モードである場合においてPRAMセルの電圧-電流特性を説明する図面である。3 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of a PRAM cell when a PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention is in a nonvolatile mode and in a volatile mode. 本発明の好適な実施形態に係るPRAM装置が不揮発性モードである場合と揮発性モードである場合においてPRAMセルの電圧-電流特性を説明する図面である。3 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of a PRAM cell when a PRAM device according to a preferred embodiment of the present invention is in a nonvolatile mode and in a volatile mode.

符号の説明Explanation of symbols

400 PRAM装置
410 メモリアレイブロック
420 データ回路
430 読出回路
GIO、/GIO グロ−バル入出力ライン
LIO、/LIO ローカル入出力ライン
440 電流ソース
400 PRAM device 410 Memory array block 420 Data circuit 430 Read circuit
GIO, / GIO global I / O line
LIO, / LIO Local I / O line 440 Current source

Claims (35)

非結晶状態と結晶状態との間で状態遷移をする相変化物質を備える相変化メモリセルと、
前記相変化メモリセルを非結晶状態にするための第1書込電流パルス及び前記相変化メモリセルを結晶状態にするための第2書込電流パルスを選択的に印加する書込電流ソースと、
前記相変化メモリセルを非結晶状態に復旧するために前記相変化メモリセルに前記第1書込電流パルスを選択的に印加する復旧回路と、を備え、
前記相変化メモリセルは揮発性モードまたは不揮発性モードで動作し、前記不揮発性モードでは前記復旧回路は非活性化され、前記揮発性モードで前記復旧回路は活性化されることを特徴とする相変化メモリ装置。
A phase change memory cell comprising a phase change material that transitions between an amorphous state and a crystalline state;
A write current source for selectively applying a first write current pulse for bringing the phase change memory cell into an amorphous state and a second write current pulse for bringing the phase change memory cell into a crystalline state;
A recovery circuit that selectively applies the first write current pulse to the phase change memory cell to restore the phase change memory cell to an amorphous state ;
The phase change memory cell operates in a volatile mode or a nonvolatile mode, the recovery circuit is deactivated in the nonvolatile mode, and the recovery circuit is activated in the volatile mode. Change memory device.
前記相変化メモリセルの状態を読出す読出回路をさらに備え、前記復旧回路は前記読出回路の出力によって制御されることを特徴とする請求項1に記載の相変化メモリ装置。   The phase change memory device according to claim 1, further comprising a read circuit that reads a state of the phase change memory cell, wherein the recovery circuit is controlled by an output of the read circuit. 前記復旧回路は、
前記読出回路の出力が前記相変化メモリセルが非結晶状態にあることを示す場合、前記読出回路は前記第1書込電流パルスを前記相変化メモリセルに印加することを特徴とする請求項2に記載の相変化メモリ装置。
The recovery circuit is
3. The read circuit applies the first write current pulse to the phase change memory cell when the output of the read circuit indicates that the phase change memory cell is in an amorphous state. The phase change memory device according to 1.
前記読出回路の出力は前記相変化メモリ装置のグロ−バル入出力ラインであることを特徴とする請求項3に記載の相変化メモリ装置。   4. The phase change memory device according to claim 3, wherein the output of the read circuit is a global input / output line of the phase change memory device. 前記読出回路の出力は前記相変化メモリ装置のローカル入出力ラインであることを特徴とする請求項3に記載の相変化メモリ装置。   4. The phase change memory device according to claim 3, wherein an output of the read circuit is a local input / output line of the phase change memory device. 前記相変化物質は、
カルコゲナイド合金であることを特徴とする請求項1に記載の相変化メモリ装置。
The phase change material is:
The phase change memory device according to claim 1, wherein the phase change memory device is a chalcogenide alloy.
前記第1書込電流パルスは、
前記第2書込電流パルスよりさらに大きな電流値を有し、前記第1書込電流のパルス幅は前記第2書込電流パルスのパルス幅より狭いことを特徴とする請求項1に記載の相変化メモリ装置。
The first write current pulse is:
2. The phase according to claim 1, wherein the phase has a larger current value than the second write current pulse, and the pulse width of the first write current is narrower than the pulse width of the second write current pulse. Change memory device.
前記第1書込電流パルスは、
前記第2書込電流パルスと同じ電流値を有し、前記第1書込電流のパルス幅は前記第2書込電流パルスのパルス幅と異なり、前記第1書込電流のケンチング時間は前記第2書込電流パルスのケンチング時間と異なることを特徴とする請求項1に記載の相変化メモリ装置。
The first write current pulse is:
The first write current pulse has the same current value, the pulse width of the first write current is different from the pulse width of the second write current pulse, and the kenching time of the first write current is The phase change memory device according to claim 1, wherein the phase change memory device is different from a quenching time of two write current pulses.
非結晶状態と結晶状態との間で状態遷移をする相変化物質を備える相変化メモリセルと、
低電力モードで前記相変化メモリセルを非結晶状態にするための第1書込電流パルス及び
前記相変化メモリセルを結晶状態にするための第2書込電流パルスを選択的に印加し、高電力モードで前記相変化メモリセルを非結晶状態にするための第3書込電流パルス及び前記相変化メモリセルを結晶状態にするための第4書込電流パルスを選択的に印加する書込電流ソースと、
前記低電力モードで前記相変化メモリセルを非結晶状態に復旧するために前記相変化メモリセルに前記第1書込電流パルスを選択的に印加する復旧回路と、
を備えることを特徴とする相変化メモリ装置。
A phase change memory cell comprising a phase change material that transitions between an amorphous state and a crystalline state;
Selectively applying a first write current pulse for bringing the phase change memory cell into an amorphous state and a second write current pulse for bringing the phase change memory cell into a crystalline state in a low power mode; A write current for selectively applying a third write current pulse for bringing the phase change memory cell into an amorphous state and a fourth write current pulse for bringing the phase change memory cell into a crystalline state in a power mode Source and
A recovery circuit that selectively applies the first write current pulse to the phase change memory cell to restore the phase change memory cell to an amorphous state in the low power mode;
A phase change memory device comprising:
前記低電力モードは、
前記相変化メモリ装置の揮発性モードであり、前記高電力モードは前記相変化メモリ装置の不揮発性モードであることを特徴とする請求項9に記載の相変化メモリ装置。
The low power mode is:
The phase change memory device of claim 9 , wherein the phase change memory device is a volatile mode, and the high power mode is a nonvolatile mode of the phase change memory device.
前記相変化メモリセルの状態を読出す読出回路をさらに備え、前記復旧回路は前記読出回路の出力によって制御されることを特徴とする請求項9に記載の相変化メモリ装置。 The phase change memory device according to claim 9 , further comprising a read circuit that reads a state of the phase change memory cell, wherein the recovery circuit is controlled by an output of the read circuit. 前記読出回路の出力は前記相変化メモリ装置のグロ−バル入出力ラインであることを特徴とする請求項11に記載の相変化メモリ装置。 12. The phase change memory device according to claim 11 , wherein the output of the read circuit is a global input / output line of the phase change memory device. 前記読出回路の出力は前記相変化メモリ装置のローカル入出力ラインであることを特徴とする請求項11に記載の相変化メモリ装置。 12. The phase change memory device according to claim 11 , wherein the output of the read circuit is a local input / output line of the phase change memory device. 前記復旧回路は、
前記読出回路の出力が前記相変化メモリセルが非結晶状態にあることを示す場合、前記読出回路は前記低電力モードで前記第1書込電流パルスを前記相変化メモリセルに印加することを特徴とする請求項11に記載の相変化メモリ装置。
The recovery circuit is
If the output of the read circuit indicates that the phase change memory cell is in an amorphous state, the read circuit applies the first write current pulse to the phase change memory cell in the low power mode. The phase change memory device according to claim 11 .
前記相変化物質は、
カルコゲナイド合金であることを特徴とする請求項9に記載の相変化メモリ装置。
The phase change material is:
The phase change memory device according to claim 9 , wherein the phase change memory device is a chalcogenide alloy.
前記第1書込電流パルスは、
前記第2書込電流パルスよりさらに大きな電流値を有し、前記第1書込電流のパルス幅は前記第2書込電流パルスのパルス幅より小さいことを特徴とする請求項9に記載の相変化メモリ装置。
The first write current pulse is:
The phase of claim 9 , wherein the phase has a larger current value than the second write current pulse, and the pulse width of the first write current is smaller than the pulse width of the second write current pulse. Change memory device.
前記第1書込電流パルスは、
前記第2書込電流パルスと同じ電流値を有し、前記第1書込電流のパルス幅は前記第2書込電流パルスのパルス幅と異なり、前記第1書込電流のケンチング時間は前記第2書込電流パルスのケンチング時間と異なることを特徴とする請求項9に記載の相変化メモリ装置。
The first write current pulse is:
The first write current pulse has the same current value, the pulse width of the first write current is different from the pulse width of the second write current pulse, and the kenching time of the first write current is The phase change memory device according to claim 9 , wherein the phase change memory device is different from a quenching time of two write current pulses.
前記第3及び第4書込電流パルスの電流値は前記第1及び第2書込電流パルスの電流値より大きいことを特徴とする請求項9に記載の相変化メモリ装置。 10. The phase change memory device of claim 9 , wherein current values of the third and fourth write current pulses are greater than current values of the first and second write current pulses. 11. 不揮発性メモリモードまたは揮発性メモリモードで動作し、非結晶状態と結晶状態との間で状態遷移をする相変化物質を備える相変化メモリセルと、
前記揮発性メモリモードモードで前記相変化メモリセルを非結晶状態に復旧させる復旧回路と、
を備えることを特徴とする相変化メモリ装置。
A phase change memory cell comprising a phase change material that operates in a non-volatile memory mode or a volatile memory mode and transitions between an amorphous state and a crystalline state;
A recovery circuit for recovering the phase change memory cell to an amorphous state in the volatile memory mode;
A phase change memory device comprising:
前記不揮発性メモリモードで前記相変化メモリセルの状態が復旧されないことを特徴とする請求項19に記載の相変化メモリ装置。 The phase change memory device of claim 19 , wherein the state of the phase change memory cell is not restored in the nonvolatile memory mode. 前記相変化物質が非結晶状態である場合、前記揮発性メモリモードでの前記相変化物質のうち非結晶状態の部分が、前記不揮発性メモリモードでの前記相変化物質のうち非結晶状態の部分より少ないことを特徴とする請求項19に記載の相変化メモリ装置。 When the phase change material is in an amorphous state, the non-crystalline portion of the phase change material in the volatile memory mode is the non-crystalline portion of the phase change material in the nonvolatile memory mode. 20. The phase change memory device of claim 19 , wherein there are fewer. 前記相変化物質が非結晶状態である場合、前記不揮発性メモリモードでの前記相変化物質のうち非結晶状態の部分の非結晶化度が、前記揮発性メモリモードでの前記相変化物質のうち非結晶状態の部分の非結晶化度より大きいことを特徴とする請求項19に記載の相変化メモリ装置。 When the phase change material is in a non-crystalline state, the degree of non-crystallinity of the non-crystalline state portion of the phase change material in the nonvolatile memory mode is the phase change material in the volatile memory mode. The phase change memory device according to claim 19 , wherein the phase change memory device has a degree of non-crystallinity greater than that of the non-crystalline portion. 前記相変化メモリセルの状態を読出す読出回路をさらに備え、前記復旧回路は前記読出回路の出力によって制御されることを特徴とする請求項19に記載の相変化メモリ装置。 20. The phase change memory device according to claim 19 , further comprising a read circuit for reading a state of the phase change memory cell, wherein the recovery circuit is controlled by an output of the read circuit. 前記復旧回路は、
前記読出回路の出力が前記相変化メモリセルが非結晶状態にあることを示す場合、前記復旧回路は前記相変化メモリセルを非結晶状態に復旧させることを特徴とする請求項23に記載の相変化メモリ装置。
The recovery circuit is
24. The phase of claim 23 , wherein if the output of the read circuit indicates that the phase change memory cell is in an amorphous state, the recovery circuit restores the phase change memory cell to an amorphous state. Change memory device.
前記復旧回路は、
前記読出回路の出力が前記相変化メモリセルが結晶状態にあることを示す場合、前記復旧回路は前記相変化メモリセルを結晶状態に復旧させることを特徴とする請求項24に記載の相変化メモリ装置。
The recovery circuit is
25. The phase change memory of claim 24 , wherein if the output of the read circuit indicates that the phase change memory cell is in a crystalline state, the restoration circuit restores the phase change memory cell to a crystalline state. apparatus.
前記読出回路の出力は前記相変化メモリ装置のグロ−バル入出力ラインであることを特徴とする請求項23に記載の相変化メモリ装置。 24. The phase change memory device of claim 23 , wherein an output of the read circuit is a global input / output line of the phase change memory device. 前記読出回路の出力は前記相変化メモリ装置のローカル入出力ラインであることを特徴とする請求項23に記載の相変化メモリ装置。 24. The phase change memory device according to claim 23 , wherein an output of the read circuit is a local input / output line of the phase change memory device. 前記相変化物質は、
カルコゲナイド合金であることを特徴とする請求項19に記載の相変化メモリ装置。
The phase change material is:
The phase change memory device according to claim 19 , wherein the phase change memory device is a chalcogenide alloy.
データラインと、
複数本の入出力ラインと、
複数本のビットラインと、
複数本のワードラインと、
前記ワードラインとビットラインとの交点に配置される複数の相変化メモリセルを備え、
前記それぞれの相変化メモリセルは非結晶状態と結晶状態との間で状態遷移をする相変化物質を備え、
前記データラインの電圧によって前記相変化メモリセルを非結晶状態にするための第1書込電流パルス及び前記相変化メモリセルを結晶状態にするための第2書込電流パルスを前記ビットラインに印加する書込電流ソースと、
各々前記ビットライン及び前記入出力ラインに連結され、前記相変化メモリセルの状態を読込む複数のセンスアンプ回路と、
前記入出力ライン及び前記データラインに連結され、前記相変化メモリセルを非結晶状態に復旧するために前記データラインの電圧を制御する復旧回路と、を備え、
前記相変化メモリセルは揮発性モードまたは不揮発性モードで動作し、前記不揮発性モードでは前記復旧回路は非活性化され、前記揮発性モードで前記復旧回路は活性化されることを特徴とする相変化メモリ装置。
Data lines,
Multiple I / O lines;
Multiple bit lines,
Multiple word lines,
A plurality of phase change memory cells disposed at intersections of the word lines and the bit lines;
Each of the phase change memory cells includes a phase change material that undergoes a state transition between an amorphous state and a crystalline state;
A first write current pulse for bringing the phase change memory cell into an amorphous state and a second write current pulse for bringing the phase change memory cell into a crystalline state are applied to the bit line according to the voltage of the data line. Write current source to
A plurality of sense amplifier circuits connected to the bit lines and the input / output lines, respectively, for reading the state of the phase change memory cells;
A recovery circuit connected to the input / output line and the data line and controlling a voltage of the data line to recover the phase change memory cell to an amorphous state ;
The phase change memory cell operates in a volatile mode or a nonvolatile mode, the recovery circuit is deactivated in the nonvolatile mode, and the recovery circuit is activated in the volatile mode. Change memory device.
前記復旧回路は、
前記相変化メモリセルを結晶状態に復旧するために前記データラインの電圧を制御することを特徴とする請求項29に記載の相変化メモリ装置。
The recovery circuit is
30. The phase change memory device of claim 29 , wherein a voltage of the data line is controlled to restore the phase change memory cell to a crystalline state.
前記書込電流ソースは、
前記揮発性モードで第1及び第2書込電流パルスを前記ビットラインに印加し、不揮発性モードで第3及び第4書込電流パルスを前記ビットラインに印加することを特徴とする請求項30に記載の相変化メモリ装置。
The write current source is
Claim 30, characterized in that said volatile mode to apply a first and second write current pulse to the bit line, applying a third and fourth write current pulse to the bit line in the non-volatile mode The phase change memory device according to 1.
前記第1書込電流パルスは、
前記第2書込電流パルスよりさらに大きい電流値を有し、前記第1書込電流のパルス幅は前記第2書込電流パルスのパルス幅より小さいことを特徴とする請求項31に記載の相変化メモリ装置。
The first write current pulse is:
32. The phase of claim 31 , wherein the phase has a larger current value than the second write current pulse, and the pulse width of the first write current is smaller than the pulse width of the second write current pulse. Change memory device.
前記第1書込電流パルスは、
前記第2書込電流パルスと同じ電流値を有し、前記第1書込電流のパルス幅は前記第2書込電流パルスのパルス幅と異なり、前記第1書込電流のケンチング時間は前記第2書込電流パルスのケンチング時間と異なることを特徴とする請求項31に記載の相変化メモリ装置。
The first write current pulse is:
The first write current pulse has the same current value, the pulse width of the first write current is different from the pulse width of the second write current pulse, and the kenching time of the first write current is 32. The phase change memory device according to claim 31 , wherein the phase change memory device is different from a quenching time of two write current pulses.
前記第3及び第4書込電流パルスの電流値は前記第1及び第2書込電流パルスの電流値より大きいことを特徴とする請求項31に記載の相変化メモリ装置。 32. The phase change memory device of claim 31 , wherein current values of the third and fourth write current pulses are greater than current values of the first and second write current pulses. 前記相変化物質は、
カルコゲナイド合金であることを特徴とする請求項29に記載の相変化メモリ装置。
The phase change material is:
30. The phase change memory device according to claim 29 , wherein the phase change memory device is a chalcogenide alloy.
JP2004096312A 2003-03-27 2004-03-29 Phase change memory device Expired - Fee Related JP4481697B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030019257A KR100546322B1 (en) 2003-03-27 2003-03-27 Phase-change memory device capable of being operated in both non-volatile memory and volatile memory and method thereof
US10/788,407 US7042760B2 (en) 2003-03-27 2004-03-01 Phase-change memory and method having restore function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004296076A JP2004296076A (en) 2004-10-21
JP4481697B2 true JP4481697B2 (en) 2010-06-16

Family

ID=33032427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004096312A Expired - Fee Related JP4481697B2 (en) 2003-03-27 2004-03-29 Phase change memory device

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4481697B2 (en)
CN (1) CN100492694C (en)
DE (1) DE102004016408B4 (en)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040257848A1 (en) * 2003-06-18 2004-12-23 Macronix International Co., Ltd. Method for adjusting the threshold voltage of a memory cell
TW200527656A (en) * 2004-02-05 2005-08-16 Renesas Tech Corp Semiconductor device
DE602005021527D1 (en) * 2004-10-21 2010-07-08 Nxp Bv INTEGRATED CIRCUIT WITH PHASE CHANGE MEMORY CELLS AND METHOD FOR ADDRESSING PHASE CHANGE STORAGE CELLS
JP2006202823A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Renesas Technology Corp Semiconductor memory device and its manufacturing method
JP4783045B2 (en) * 2004-11-17 2011-09-28 株式会社東芝 Switching element
KR100657944B1 (en) 2005-01-12 2006-12-14 삼성전자주식회사 Method of operating Phase change Random Access MemoryPRAM
TWI431761B (en) * 2005-02-10 2014-03-21 Renesas Electronics Corp Semiconductor integrated device
JP4668668B2 (en) * 2005-04-14 2011-04-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device
JP4535439B2 (en) * 2005-02-10 2010-09-01 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor integrated circuit device
US20060249724A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 International Business Machines Corporation Method and structure for Peltier-controlled phase change memory
WO2007057972A1 (en) * 2005-11-21 2007-05-24 Renesas Technology Corp. Semiconductor device
US7460394B2 (en) * 2006-05-18 2008-12-02 Infineon Technologies Ag Phase change memory having temperature budget sensor
KR100871880B1 (en) * 2006-05-30 2008-12-03 삼성전자주식회사 Method for reducing a reset current for resetting a portion of a phase change material in a memory cell of a phase change memory device and the phase change memory device
CN100431054C (en) * 2006-07-06 2008-11-05 复旦大学 ROM storage unit circuit with energy recovery structure
JP2008204581A (en) 2007-02-22 2008-09-04 Elpida Memory Inc Nonvolatile ram
CN101335045B (en) * 2007-06-27 2011-03-09 财团法人工业技术研究院 Write circuit of phase-change memory
JP5214208B2 (en) * 2007-10-01 2013-06-19 スパンション エルエルシー Semiconductor device and control method thereof
JP5236343B2 (en) * 2008-04-16 2013-07-17 スパンション エルエルシー Semiconductor device and control method thereof
JP5259279B2 (en) * 2008-07-04 2013-08-07 スパンション エルエルシー Semiconductor device and control method thereof
JP5451011B2 (en) * 2008-08-29 2014-03-26 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル Semiconductor memory device and information processing system
KR102024523B1 (en) 2012-12-26 2019-09-24 삼성전자 주식회사 Nonvolatile memory device using variable resistive element and driving method thereof
US9195585B2 (en) * 2013-01-23 2015-11-24 Vmware, Inc. Techniques for allocating and surfacing host-side storage capacity to virtual machines
TWI571872B (en) * 2013-06-21 2017-02-21 旺宏電子股份有限公司 Phase change memory, writing method thereof and reading method thereof
CN106796918A (en) * 2014-10-10 2017-05-31 株式会社半导体能源研究所 Semiconductor device, circuit board and electronic equipment
KR102265464B1 (en) * 2014-12-12 2021-06-16 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device having separate sensing type of sensing circuit and therefore sensing method
US10838899B2 (en) * 2017-03-21 2020-11-17 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for in-memory data switching networks
KR102409791B1 (en) * 2017-12-27 2022-06-16 에스케이하이닉스 주식회사 Semiconductor memory device and method for operating thereof
CN110189785B (en) * 2019-04-09 2020-11-24 华中科技大学 Phase change memory read-write control method and system based on dual-threshold gate tube
KR20200139499A (en) * 2019-06-04 2020-12-14 에스케이하이닉스 주식회사 Electronic device and operating method of memory cell
CN115083476A (en) * 2022-06-14 2022-09-20 长江先进存储产业创新中心有限责任公司 Operation method of phase change memory, phase change memory and memory system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6339544B1 (en) * 2000-09-29 2002-01-15 Intel Corporation Method to enhance performance of thermal resistor device
US6570784B2 (en) * 2001-06-29 2003-05-27 Ovonyx, Inc. Programming a phase-change material memory

Also Published As

Publication number Publication date
CN1538540A (en) 2004-10-20
DE102004016408A1 (en) 2004-10-21
JP2004296076A (en) 2004-10-21
DE102004016408B4 (en) 2008-08-07
CN100492694C (en) 2009-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4481697B2 (en) Phase change memory device
KR100546322B1 (en) Phase-change memory device capable of being operated in both non-volatile memory and volatile memory and method thereof
US7660152B2 (en) Method and apparatus for implementing self-referencing read operation for PCRAM devices
US7257034B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US7304886B2 (en) Writing driver circuit of phase-change memory
US7940552B2 (en) Multiple level cell phase-change memory device having pre-reading operation resistance drift recovery, memory systems employing such devices and methods of reading memory devices
EP1450373B1 (en) Phase change memory device
JP4567963B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP4524684B2 (en) Memory reading circuit and method
US20070133269A1 (en) Non-volatile memory devices and systems including phase-change one-time-programmable (OTP) memory cells and related methods
JP2006127583A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and phase changing memory
JP2006318635A (en) Method for driving phase change memory device and phase change memory device
KR101201858B1 (en) Semiconductor memory apparatus
US6985389B2 (en) Phase change based memory device and method for operating same
JP4668668B2 (en) Semiconductor device
US7317655B2 (en) Memory cell array biasing method and a semiconductor memory device
EP1733398B1 (en) Circuit for accessing a chalcogenide memory array

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070322

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080207

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100309

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100318

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140326

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees