JP6972353B2 - 自動参照のメモリセル読み出し技術 - Google Patents

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Description

［クロスリファレンス］
特許に対する本出願は、２０１７年１２月２２日に出願の“Ａｕｔｏ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｅｌｌ Ｒｅａｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”という名称のＭｉｒｉｃｈｉｇｎｉ等による米国特許出願番号１５／８５３，３２８の優先権を主張する２０１８年１２月２１日に出願の“Ａｕｔｏ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｅｌｌ Ｒｅａｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”という名称のＭｉｒｉｃｈｉｇｎｉ等によるＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０６７２８７の優先権を主張し、該出願の各々は本願の譲受人に与えられ、該出願の各々は、参照によりその全体が本明細書に明白に組み込まれる。
以下は、一般的に、メモリアレイを動作することに関し、より具体的には、自動参照の（auto-referenced）メモリセル読み出し技術に関する。
メモリデバイスは、コンピュータ、無線通信デバイス、カメラ、及びデジタル表示装置等の様々な電子デバイス内に情報を蓄積するために広く使用される。情報は、メモリデバイスの異なる状態をプログラミングすることによって蓄積される。例えば、バイナリデバイスは、論理“１”又は論理“０”によりしばしば示される２つの状態を有する。他のシステムでは、２つよりも多くの状態が蓄積され得る。蓄積された情報にアクセスするために、電子デバイスのコンポーネントは、メモリデバイス内の蓄積状態を読み出し得、又はセンシングし得る。情報を蓄積するために、電子デバイスのコンポーネントは、メモリデバイス内に状態を書き込み得、又はプログラミングし得る。
磁気ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期型ダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ）、磁気ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、抵抗変化ＲＡＭ（ＲＲＡＭ）、フラッシュメモリ、及び相変化メモリ（ＰＣＭ）等を含む様々な種類のメモリデバイスが存在する。メモリデバイスは揮発性又は不揮発性であり得る。不揮発性メモリセルは、外部電源が存在しなくても長時間、それらの蓄積された論理状態を維持し得る。揮発性メモリセルは、外部電源により定期的にリフレッシュされない限り、それらの蓄積状態を時間と共に喪失し得る。
メモリデバイスの改善は、メトリックの中でもとりわけ、メモリセル密度の増加、読み出し／書き込み速度の増加、信頼性の増加、データ保持の増加、電力消費の削減、又は製造コストの削減を一般的に含み得る。メモリセルが可変の電気的特徴を提示する場合にメモリセルの性能及び信頼性を増加させるために、ロバスト性のある読み出し技術が望ましいことがある。
本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするメモリセルの３次元（３Ｄ）アレイを有するメモリデバイスの略図の一例を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする３Ｄメモリアレイの一例を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする閾値電圧分布の例を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする技術を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする技術を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするユーザデータパターンの例を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする回路図の例を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするデバイスのブロック図を示す。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするデバイスのブロック図を示す。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするメモリアレイを含むシステムのブロック図を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術のための方法を説明する。 本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術のための方法を説明する。
ロバスト性のある読み出し技術は、メモリセルの性能及び信頼性を改善し得る。幾つかの場合、メモリセルは、とりわけ、統計的プロセスの変化、サイクルイベント（例えば、メモリセル上の読み出し若しくは書き込み動作）、又はドリフト（例えば、カルコゲナイド合金の抵抗の変化）を含む様々な因子に由来し得る不均一で可変の電気的特徴を提示する。自動参照のメモリセル読み出し技術は、データのセットを蓄積するメモリセルの統計的性質（例えば、閾値電圧の標準偏差、閾値電圧の推定中央値）を考慮に入れた参照電圧（例えば、ＶＲＥＦ）を判定することによってデータのセットの読み出しが実行される信頼性及びロバスト性のある読み出し技術を提供し得る。幾つかの場合、メモリデバイスは、データのセットを蓄積するための３Ｄ ＸＰｏｉｎｔ（登録商標）（３ＤＸＰ）等の３Ｄアーキテクチャ内に配置されたＰＣＭセルのアレイを含み得る。３ＤＸＰアーキテクチャ内のＰＣＭセル（３ＤＸＰメモリセルとも称され得る）は、閾値電圧の第１のセットと関連付けられた第１の論理状態（例えば、論理１、ＳＥＴ状態）、又は閾値電圧の第２のセットと関連付けられた第２の論理状態（例えば、論理０、ＲＥＳＥＴ状態）を表し得る。
幾つかの場合、自動参照の読み出しは、メモリデバイス内に存在し得る読み出し参照メモリセルの別個のセットを削減し、又は省く。読み出し参照メモリセルは、とりわけ、製造プロセス中の異なるプロセス条件（例えば、プラズマ密度の不均一な負荷パターン）、異なるサイクルイベント等の様々な理由に起因して、ユーザデータが蓄積される主要なメモリセルと共通の電気的特徴を保有しないことがある。したがって、読み出し参照メモリセルの別個のセットは、読み出し動作の間に信頼性のある参照スキームを提供しないことがある。
自動参照の読み出しは、メモリセル（例えば、ＰＣＭセル、３ＤＸＰメモリセル）内にユーザデータを蓄積する前に、ユーザデータ内の幾つかの数のビット（例えば、１２８ビットのコードワード）が所与の論理状態（例えば、１の論理状態）を有すること可能にする符号化技術を含み得る。幾つかの実施形態では、１の論理状態（例えば、ＳＥＴセル又はビットと称され得る、ＰＣＭセルのＳＥＴ状態）は、０の論理状態（例えば、ＲＥＳＥＴセル又はビットと称され得る、ＰＣＭセルのＲＥＳＥＴ状態）と関連付けられた閾値電圧のセットよりも低い閾値電圧のセットに対応する。符号化技術は、所定の因子ｋにより確立され得る所与の範囲内に１の論理状態を有する複数のビット（例えば、ＳＥＴビット）を提供し得る。幾つかの場合、１の論理状態を有するビットの数（例えば、３２ＳＥＴビット）とユーザデータ内のビットの総数（例えば、１２８ビット）との比は、ウェイト（例えば、２５％のウェイト）又はウェイトパターンと称され得る。幾つかの例では、符号化技術は、所定の因子ｋによって確立されるウェイトの範囲内（例えば、５０％と（５０＋５０／ｋ）％との間）の特定のウェイトを、符号化されたユーザデータが有することを保証し得る。ｋの値が大きくなるにつれて、該範囲は狭くなり得、それは、自動参照の読み出しの正確さの増加をもたらし得る。更に、符号化技術は、符号化されたユーザデータと関連付けられたｋ個のビットを蓄積することによって、符号化動作の間のユーザデータの変化を追跡し得る。反転ビットと称され得るｋ個のビットは、符号化されたユーザデータの復号が正確に実行され得るように、元のユーザデータの状態を指し示し得る。
自動参照の読み出し技術は、符号化されたユーザデータを含むメモリセルのグループを活性化するように構成されたメモリアレイへの電圧（例えば、読み出し電圧）の印加を含み得る。該電圧は、特定の電圧値と特定の時間との間の全単射対応（例えば、一対一対応）を提供する比率を有する時間の関数として増加し得る。幾つかの実施形態では、読み出し電圧は、時間に対して一定の増加率を有する。他の実施形態では、読み出し電圧は、第１の期間の間に第１の電圧が印加された後に第２の期間の間に異なる第２の電圧が続くように、単調に増加する階段形状を有する。印加電圧は、符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルのグループを活性化することによって一連の切り替えイベントを開始し得る。切り替えイベントは、メモリセルに渡る印加電圧が閾値電圧、例えば、メモリセルと関連付けられた閾値電圧を超えた場合にメモリセルがオンになること（例えば、明白な量の電流を伝導すること）に起因し得る。したがって、読み出し電圧の増加に応答して一連の切り替えイベントを開始することは、メモリセルを、それらの閾値電圧の観点で昇順で識別することと同様であり得る。
ｊ番目の切り替えイベントを提示する、メモリセルのグループの特定のメモリセルは、メモリセルのグループの中で、ｊ番目に小さい閾値電圧値を有するものとみなされ得る。自動参照の読み出し技術は、（例えば、閾値電圧の分布の統計的な特性を利用することによって）特定の切り替えイベント（例えば、ｊ番目の切り替えイベント）が、１の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）の中央閾値電圧値に相関することを識別するために使用され得る。ｊ番目の切り替えイベントを提示したメモリセルを含む、活性化されているメモリセルは、１の論理状態を有する（例えば、ＳＥＴセル）と判定され得る。
ｊ番目の切り替えイベント（例えば、ｊ番目のメモリセルが活性化されること）を検出すると、自動参照の読み出し技術は、読み出し電圧の印加を維持するための固定時間（例えば、参照遅延時間）を識別するために使用され得る。印加された読み出し電圧は、付加的な切り替えイベント（例えば、付加的なメモリセルの活性化）を検出するために、該固定時間の間、増加し続け得る。固定時間が経過した後、固定時間の間に活性化された付加的なメモリセルは、１の論理状態を有する（例えば、ｊ番目の切り替えイベントを提示したメモリセルの特定のＶＴＨ値よりもＶＴＨ値が大きいＳＥＴセル）と判定され得る。固定時間は、とりわけ、１の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）のＶＴＨ分布の標準偏差、ｊ番目のメモリセル（ｊ番目の切り替えイベントを提示するメモリセル）を識別する不確定因子、マージン因子を含む複数の因子によって判定され得る。幾つかの実施形態では、固定時間が経過した場合、自動参照の読み出しは、該時間までに活性化された全てのメモリセルは１の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）であると判定する。符号化されたユーザデータの残りのメモリセル（例えば、固定時間が経過した場合の非活性化メモリセル）は、０の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＲＥＳＥＴセル）であると判定され得る。
上で紹介された開示の機構は、メモリデバイス内のメモリアレイの文脈で本明細書で更に説明される。幾つかの実施形態に従った自動参照の読み出し技術の様々な機構（例えば、ＰＣＭセル又は３ＤＸＰメモリセルを含むメモリアレイ）を説明するための非限定的な具体例がその後説明される。開示のこれら又はその他の機構は、自動参照のメモリセル読み出し技術に関連する装置図、システム図、及びフローチャートによって更に説明され、それらを参照しながら更に説明される。しかしながら、その他の代替及び異なる変形が予定され、本開示の範囲内にあると当業者は分かるであろう。
図１は、本開示の実施形態に従った例示的なメモリデバイス１００を説明する。メモリデバイス１００は、電子メモリ装置とも称され得る。図１は、メモリデバイス１００の様々なコンポーネント及び機構の説明される表現である。そのようなものだとして、メモリデバイス１００のコンポーネント及び機構は、機能的な相互関係を説明するために示され、メモリデバイス１００内のそれらの実際の物理的位置を示さないと分かるべきである。
図１の説明される例では、メモリデバイス１００は、３Ｄメモリアレイ１０２を含む。３Ｄメモリアレイ１０２は、異なる状態を蓄積するようにプログラム可能であり得るメモリセル１０５を含む。幾つかの実施形態では、各メモリセル１０５は、論理０及び論理１として示される２つの状態を蓄積するようにプログラム可能であり得る。幾つかの実施形態では、メモリセル１０５は、２つよりも多くの状態を蓄積するように構成され得る。メモリセル１０５は、幾つかの実施形態では、ＰＣＭセル（例えば、３ＤＸＰメモリセル）を含み得る。図１に含まれる幾つかの素子が数表示を用いてラベルが付されているが、描写された機構の視認性及び明確性を増加させるために、その他の対応する素子はラベルが付されていないが、それらは、同じであり、又は同様であると理解されるであろう。
３Ｄメモリアレイ１０２は、相互に隣接して（例えば、相互に積み重ねられて又は接して）形成された２つ以上の２次元（２Ｄ）メモリアレイを含み得る。これは、２Ｄアレイと比較して、単一のダイ又は基板上に配置又は創出され得るメモリセルの数を増加させ得、それは、順次、産出コストを削減し得、若しくはメモリデバイスの性能を増加させ得、又はそれら両方であり得る。図１に描写した例に基づくと、メモリアレイ１０２は、メモリセル１０５の２つのレベルを含み、３Ｄメモリアレイとみなされ得るが、レベルの数は２つに限定されない。各レベルは、メモリセル１０５が各レベルに渡って相互に（丁度、重複して、又は凡そ）整列され得、メモリセルスタック１４５を形成するように整列又は位置付けられ得る。幾つかの場合、メモリセルスタック１４５は、相互に積み重ねられて敷設されたＰＣＭセル（例えば、３ＤＸＰメモリセル）を含み得る。
幾つかの実施形態では、メモリセル１０５の各行はアクセス線１１０に接続され、メモリセル１０５の各列はビット線１１５に接続される。アクセス線１１０及びビット線１１５は、相互に対して実質的に直角であり得、メモリセルのアレイを創出し得る。図１に示すように、メモリセルスタック１４５内の２つのメモリセル１０５は、ビット線１１５等の共通の導電線を共有し得る。すなわち、ビット線１１５は、上部のメモリセル１０５の底部電極、及び下部のメモリセル１０５の最上部電極と電子通信し得る。他の実施形態では、メモリセル（例えば、上部メモリセル、下部メモリセル）の各々は、それ自体のビット線と共に構成され得る。こうした場合、（複数の）メモリセルは絶縁層により分離され得る。その他の構成が可能であり得、例えば、第３の層は、下部の層とアクセス線１１０を共有し得る。一般的に、１つのメモリセル１０５は、アクセス線１１０及びビット線１１５等の２つの導電線の交点に設置され得る。この交点は、メモリセルのアドレスと称され得る。対象のメモリセル１０５は、通電したアクセス線１１０とビット線１１５との交点に設置されたメモリセル１０５であり得、すなわち、アクセス線１１０及びビット線１１５は、それらの交点におけるメモリセル１０５を読み出す又は書き込むために通電され得る。同じアクセス線１１０又はビット線１１５と電子通信する（例えば、接続された）他のメモリセル１０５は、非対象のメモリセル１０５と称され得る。
上で論じたように、メモリセル１０５と、アクセス線１１０又はビット線１１５とに電極が結合され得る。用語、電極は、電気伝導体を指し得、幾つかの場合、メモリセル１０５への電気的コンタクトとして用いられ得る。電極は、メモリデバイス１００の素子又はコンポーネント間の導電経路を提供するトレース、ワイヤ、導電線、又は導電層等を含み得る。幾つかの実施形態では、メモリセル１０５は、第１の電極と第２の電極との間に位置付けられたカルコゲナイド合金を含み得る。第１の電極の一方の側面はアクセス線１１０に結合され得、第１の電極の他方の側面はカルコゲナイド合金に結合され得る。また、第２の電極の一方の側面はビット線１１５に結合され得、第２の電極の他方の側面はカルコゲナイド合金に結合され得る。第１の電極及び第２の電極は、同じ材料（例えば、炭素）であり得、又は異なり得る。他の実施形態では、メモリセル１０５は、図２に描写したようにカルコゲナイド合金を２つの部分に分離するための付加的な電極を含み得る。カルコゲナイド合金の第１の部分は、カルコゲナイド合金の第２の部分とは異なる組成を有し得る。幾つかの実施形態では、カルコゲナイド合金の第１の部分は、カルコゲナイド合金の第２の部分とは異なる機能を有し得る。付加的な電極は、第１の電極又は第２の電極と同じ材料（例えば、炭素）であり得、又は異なり得る。
読み出し及び書き込み等の動作は、アクセス線１１０及びデジット線１１５を通電又は選択することによってメモリセル１０５上で実施され得る。幾つかの実施形態では、アクセス線１１０はワード線１１０としても知られ得、ビット線１１５はデジット線１１５としても知られ得る。ワード線及びビット線、又はそれらの類似物への言及は、理解又は動作を失うことなく交換可能である。ワード線１１０又はデジット線１１５を通電又は選択することは、個別の線に電圧を印加することを含み得る。ワード線１１０及びデジット線１１５は、金属（例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ））、金属合金、炭素、導電的にドープされた半導体等の導電性材料、若しくはその他の導電性材料、合金、又は化合物等で作られてもよい。
幾つかのアーキテクチャでは、メモリセルの論理蓄積デバイス（例えば、コンデンサ、抵抗器）は、選択コンポーネントによってデジット線から電気的に絶縁され得る。ワード線１１０は、選択コンポーネントに接続され得、選択コンポーネントを制御し得る。例えば、選択コンポーネントはトランジスタであり得、ワード線１１０は、該トランジスタのゲートに接続され得る。ワード線１１０を通電することは、メモリセル１０５の論理蓄積デバイスとその対応するデジット線１１５との間の電気的接続又は閉回路をもたらす。デジット線は、メモリセル１０５の読み出し又は書き込みの何れかのためにその後アクセスされ得る。メモリセル１０５を選択すると、もたらされる信号は、蓄積された論理状態を判定するために使用され得る。幾つかの場合、第１の論理状態は、電流なし又は無視できる程小さな電流に対応し得、一方、第２の論理状態は、有限の電流に対応し得る。幾つかの場合、メモリセル１０５は、３ＤＸＰメモリセル又は自己選択メモリセルを含み得、両者は、２つの端子を有し、別個の選択コンポーネントを利用しなくてもよい。そのようなものだとして、３ＤＸＰメモリセル又は自己選択メモリセルの一方の端子は、ワード線１１０に電気的に接続され得、３ＤＸＰメモリセル又は自己選択メモリセルの他方の端子は、デジット線１１５に電気的に接続され得る。
メモリセル１０５へのアクセスは、行デコーダ１２０及び列デコーダ１３０を通じて制御され得る。例えば、行デコーダ１２０は、メモリコントローラ１４０から行アドレスを受信し得、受信した行アドレスに基づいて適切なワード線１１０を通電し得る。同様に、列デコーダ１３０は、メモリコントローラ１４０から列アドレスを受信し得、適切なデジット線１１５を通電し得る。例えば、メモリアレイ１０２は、ＷＬ＿Ｂ１（又はＷＬ＿Ｔ１）〜ＷＬ＿ＢＭ（又はＷＬ＿ＴＭ）とラベルが付された複数のワード線１１０と、ＤＬ＿１〜ＤＬ＿Ｎとラベルが付された複数のデジット線１１５とを含み得、Ｍ及びＮはアレイのサイズに依存する。それ故、ワード線１１０及びデジット線１１５、例えば、ＷＬ＿Ｂ２及びＤＬ＿３を通電することによって、それらの交点におけるメモリセル１０５がアクセスされ得る。
アクセスすると、メモリセル１０５は、メモリセル１０５の蓄積状態を判定するために、センスコンポーネント１２５によって読み出され得、又はセンシングされ得る。例えば、（対応するワード線１１０及びデジット線１１５を使用して）メモリセル１０５に電圧が印加され得、もたらされる電流の存在は、印加された電圧とメモリセル１０５の閾値電圧とに依存し得る。幾つかの場合、１つよりも多くの電圧が印加され得る。また、印加された電圧が電流の流れをもたらさない場合、センスコンポーネント１２５によって電流が検出されるまでその他の電圧が印加され得る。電流の流れをもたらした電圧を評価することによって、メモリセル１０５の蓄積された論理状態が判定され得る。幾つかの場合、電流の流れが検出される（例えば、メモリセルがオンになる、オンに切り替わる、電流を伝導する、又は活性化される）まで、電圧は、大きさがランプアップされ得る。他の場合、電流が検出されるまで、所定の電圧が順次印加され得る。同様に、メモリセル１０５に電流が印加され得、電流を創出するための電圧の大きさは、メモリセル１０５の電気抵抗又は閾値電圧に依存し得る。幾つかの場合、メモリセル１０５（例えば、ＰＣＭセル）は、（例えば、結晶相とアモルファス相との間で）その結晶構成を変化させ、順次、情報を蓄積するためのメモリセル１０５の閾値電圧を判定する材料を含む。他の場合、メモリセル１０５（例えば、自己選択メモリセル）は、情報を蓄積するための可変の閾値電圧を提示し得る結晶構成（例えば、アモルファス相）を保つ材料を含む。
センスコンポーネント１２５は、ラッチと称され得る、信号の差を検出及び増幅するために様々なトランジスタ又はアンプを含み得る。メモリセル１０５の検出された論理状態は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）１３５として、列デコーダ１３０を通じてその後出力され得る。幾つかの場合、センスコンポーネント１２５は、列デコーダ１３０又は行デコーダ１２０の一部であり得る。又は、センスコンポーネント１２５は、列デコーダ１３０又は行デコーダ１２０に接続され得、又は列デコーダ１３０又は行デコーダ１２０と電子通信し得る。図１は、（破線のボックス内の）センスコンポーネント１２５−ａを配置する代替的な選択肢をも示す。センスコンポーネント１２５は、何れの機能も失うことなく、列デコーダ１３０又は行デコーダ１２０の何れかと関連付けられ得ると当業者は分かるであろう。
メモリセル１０５は、関連するワード線１１０及びデジット線１１５を同様に通電することによってセットされ得、又は書き込まれ得、少なくとも１つの論理値がメモリセル１０５内に蓄積され得る。列デコーダ１３０又は行デコーダ１２０は、メモリセル１０５に書き込まれるデータ、例えば、Ｉ／Ｏ１３５を受け取り得る。
幾つかのメモリアーキテクチャでは、メモリセル１０５へのアクセスは、蓄積された論理状態を劣化又は破壊し得、元の論理状態をメモリセル１０５に戻すために、再書き込み又はリフレッシュ動作が実施され得る。ＤＲＡＭでは、例えば、コンデンサは、センシング動作の間に部分的に又は完全に放電され得、蓄積された論理状態を破損する。そのため、該論理状態は、センシング動作後に再書き込みされ得る。また、単一のワード線１１０を通電することは、行中の全てのメモリセルの放電をもたらし得、それ故、行中の幾つかの又は全てのメモリセル１０５は再書き込み手順を受け得る。自己選択メモリ、ＰＣＭ（例えば、３ＤＸＰメモリ）、ＦｅＲＡＭ、又は３Ｄ Ｎｏｔ−ＡＮＤ（ＮＡＮＤ）メモリ等の不揮発性メモリでは、メモリセル１０５へのアクセスは、論理状態を破壊しなくてもよく、それ故、メモリセル１０５は、アクセス後に再書き込みを受けなくてもよい。
メモリコントローラ１４０は、様々なコンポーネント、例えば、行デコーダ１２０、列デコーダ１３０、及びセンスコンポーネント１２５を通じて、メモリセル１０５の動作（例えば、読み出し、書き込み、再書き込み、リフレッシュ、放電）を制御し得る。幾つかの場合、行デコーダ１２０、列デコーダ１３０、及びセンスコンポーネント１２５の内の１つ以上は、メモリコントローラ１４０と共同設置され得る。メモリコントローラ１４０は、所与のワード線１１０及びデジット線１１５を活性化するために、行及び列のアドレス信号を生成し得る。メモリコントローラ１４０はまた、メモリデバイス１００の動作の間に使用される様々な電圧又は電流を生成及び制御し得る。
メモリコントローラ１４０は、幾つかの実施形態では、Ｉ／Ｏ１３５を通じてユーザデータを受信し、ユーザデータが所定の条件を満足するか否かを判定する。所定の条件は、ユーザデータ内のビットの中で、１の論理状態（例えば、ＰＣＭメモリセルのＳＥＴ状態）を有するビットの数の観点から確立され得る。メモリコントローラ１４０は、メモリセル１０５内にユーザデータを蓄積する前に、所定の条件を満足するようにユーザデータを符号化し得る。メモリコントローラ１４０は、ユーザデータになされた変更を追跡するために、符号化動作の間にユーザデータにある一定数のビットを付加し得る。符号化動作の結果として、符号化されたユーザデータは、既知の２つの境界（例えば、合計で１２８ビットを有する符号化されたユーザデータの内、より低い境界としての６４ビット、及びより高い境界としての８０ビット）を有する範囲内に、１の論理状態を有する複数のビット（例えば、複数のＳＥＴセル）を有するように構成され得る。
メモリコントローラ１４０は、符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルのサブセット（例えば、ＳＥＴセル）の中央閾値電圧に近い閾値電圧値を有するメモリセル１０５（例えば、ＳＥＴセルの中でｊ番目のメモリセル）を識別し得る。メモリコントローラ１４０は、（例えば、ワード線１１０及びデジット線１１５を通じて）読み出し電圧を印加し得、ｊ番目のメモリセルがオンになる（例えば、ｊ番目の切り替えイベント）まで読み出し電圧を増加させ得る。オンになるｊ番目のメモリセルをメモリコントローラ１４０が（例えば、センスコンポーネント１２５を通じて）検出した場合、メモリコントローラ１４０は、オンになる付加的なメモリセル１０５を検出しつつ、固定量の時間（例えば、読み出し参照遅延）の間、読み出し電圧の増加を継続し得る。幾つかの実施形態では、固定量の時間が経過した場合、メモリコントローラ１４０は、オンになっている（例えば、活性化されている）メモリセル１０５は１の論理状態を有するメモリセル１０５（例えば、ＳＥＴセル）であると判定する。また、メモリコントローラ１４０は、固定量の時間が経過するまでにオンにならなかった（例えば、活性化しなかった）残りのメモリセルは０の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセルの閾値電圧よりも大きい閾値電圧と関連付けられたＲＥＳＥＴセル）であると判定し得る。
一般的に、本明細書で論じる印加される電圧又は電流の振幅、形状、極性、又は継続期間は、調整又は変更され得、メモリデバイス１００の動作において論じられる様々な動作に対して異なり得る。更に、メモリアレイ１０２内の１つの、複数の、又は全てのメモリセル１０５は同時にアクセスされ得、例えば、メモリアレイ１０２の複数の又は全てのセルは、全てのメモリセル１０５又はメモリセル１０５のグループが単一の論理状態にセットされるリセット動作の間に同時にアクセスされ得る。
図２は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするメモリアレイ２０２の一例を説明する。メモリアレイ２０２は、図１を参照しながら説明したメモリアレイ１０２の一部分の一例であり得る。図２に描写したように、メモリアレイ２０２は、メモリセル１０５−ａを構築するための複数の材料を含む。各メモリセル１０５−ａは、メモリセルスタック（例えば、メモリセルスタック１４５）を創出するように、垂直方向に（例えば、基板に直角に）積み重ねられる。メモリセル１０５−ａは、図１を参照しながら説明したメモリセル１０５の一例であり得る。メモリアレイ２０２は３Ｄメモリアレイと称され得る。メモリアレイ２０２のアーキテクチャは、クロスポイントアーキテクチャと称され得る。図２に含まれる幾つかの素子が数表示を用いてラベルが付されているが、描写された機構の視認性及び明確性を増加させるために、その他の対応する素子はラベルが付されていないが、それらは、同じであり、又は同様であると理解されるであろう。
メモリアレイ２０２はまた、図１を参照しながら説明したワード線１１０及びビット線１１５の例示であり得るワード線１１０−ａ及びビット線１１５−ａを含む。図２に描写したワード線１１０−ａとビット線１１５−ａとの間の材料の説明は、図１のメモリアレイ１０５の下方部分を表し得る。メモリアレイ２０２は、電極２０５、論理蓄積素子２１０、選択デバイス素子２２０、及び基板２２５を含む。幾つかの例では、カルコゲナイド合金を含む単一のコンポーネント（図示せず。選択デバイス素子２２０、論理蓄積素子２１０、及び電極２０５−ｂに置き換えられる）は、論理蓄積素子及び選択デバイスの両方としての機能を果たし得る。電極２０５−ａはビット線１１５−ａと電子通信し得、電極２０５−ｃはワード線１１０−ａと電子通信し得る。
空白として描写された絶縁材料は、電気的及び熱的の両面において絶縁し得る。本明細書で説明されるとき、ＰＣＭ技術において、メモリセル１０５−ａ内の論理蓄積素子２１０の電気抵抗を変更することによって様々な論理状態が蓄積され得、それは、順次、メモリセル１０５−ａの閾値電圧の変化を提示する。幾つかの場合、様々な論理状態を蓄積することは、メモリセル１０５−ａに電流を流すこと、メモリセル１０５−ａ内の論理蓄積素子２１０を加熱すること、又はメモリセル１０５−ａ内の論理蓄積素子２１０の材料を全体的に又は部分的に融解することを含む。閾値電圧の変調等、その他の蓄積メカニズムがカルコゲナイドベースのメモリに利用され得る。
幾つかの場合、メモリアレイ２０２は、メモリセルスタックのアレイを含み得、各メモリセルスタックは、複数のメモリセル１０５−ａを含み得る。メモリアレイ２０２は、ワード線１１０−ａ等の導電材料のスタックを形成することによって作られ得、各導電材料は、その間の電気的絶縁材料によって、隣接する導電材料から分離される。電気的絶縁材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素等の酸化若しくは窒化材料、又はその他の電気的絶縁材料を含み得る。これらの材料は、シリコンウェハ又は任意のその他の半導体若しくは酸化基板等の基板２２５の上方に形成され得る。続いて、各メモリセル１０５−ａがワード線１１０−ａ及びビット線１１５−ａと結合され得るように、ワード線１１０−ａとビット線１１５−ａとの間に材料を形成するための様々なプロセスステップが利用され得る。
選択デバイス素子２２０は、電極２０５−ｂを通じて論理蓄積素子２１０と接続され得る。幾つかの例では、選択デバイス素子２２０と論理蓄積素子２１０との位置付けは反転されてもよい。選択デバイス素子２２０、電極２０５−ｂ、及び論理蓄積素子２１０を含む合成スタックは、電極２０５−ｃを通じてワード線１１０−ａに、及び電極２０５−ａを通じてビット線１１５−ｂに接続され得る。選択デバイス素子は、特定のメモリセル１０５−ａを選択することを助長し得、選択されたメモリセル１０５−ａに隣接する非選択のメモリセル１０５−ａに迷走電流が流れることを防止するのを助け得る。選択デバイス素子２２０は、ダイオード等の２端子選択デバイスの種類の中でもとりわけ、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）接合、オボニックスレッショルドスイッチ（ＯＴＳ）、又は金属−半導体−金属（ＭＳＭ）スイッチ等の電気的に非線形のコンポーネント（例えば、非オーミックコンポーネント）を含み得る。幾つかの場合、選択デバイス素子はカルコゲナイド合金を含む。選択デバイスは、幾つかの例では、セレン（Ｓｅ）、ヒ素（Ａｓ）、シリコン（Ｓｉ）、及びゲルマニウム（Ｇｅ）の合金を含む。
上で論じたように、図２のメモリセル１０５−ａは、可変抵抗を有する材料を含み得る。可変抵抗材料は、例えば、金属酸化物及びカルコゲナイド等を含む様々な材料システムを指し得る。カルコゲナイド材料は、硫黄（Ｓ）、テルル（Ｔｅ）、又はセレン（Ｓｅ）の元素の内の少なくとも１つを含む材料又は合金である。多くのカルコゲナイド合金が可能であり得、例えば、ゲルマニウム−アンチモン−テルル合金（Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ）はカルコゲナイド材料である。ここに明確には列挙されていないその他のカルコゲナイド合金も用いられ得る。
低抵抗状態をセットするために、メモリセル１０５−ａは、該メモリセル１０５−ａに電流を流すことによって加熱され得る。有限の抵抗を有する材料に流れる電流によって生じる加熱は、ジュール又はオーミック加熱と称され得る。ジュール加熱は、電極又は相変化材料の電気抵抗に関連し得る。相変化材料を高温（但し、その融解温度未満）まで加熱することは、相変化材料の結晶化と低抵抗状態の形成とをもたらし得る。幾つかの場合、メモリセル１０５−ａは、ジュール加熱以外の手段によって、例えば、レーザを使用することによって加熱され得る。高抵抗状態をセットするために、相変化材料は、例えば、ジュール加熱によって、その融解温度の上方に加熱され得る。融解した材料のアモルファス構造は、相変化材料を素早く冷やすために、印加された電流を除去することによって、急冷され得、又は固定され得る。
幾つかの場合、メモリセル１０５−ａは、複数のサイクル動作（例えば、一連の読み出し又は書き込み動作）の後に異なる電気的特徴を提示し得る。例えば、豊富な数の読み出し又は書き込み動作を通じてサイクリングされているメモリセル１０５−ａと比較して、メモリセル１０５−ａが比較的新しい場合（僅かな数の読み出し又は書き込み動作を伴うＰＣＭセル）には、１の論理状態に対応するメモリセル１０５−ａ（例えば、ＰＣＭセル）の閾値電圧は、１の論理状態を蓄積するための同一のプログラミングパルス（例えば、ＳＥＴプログラミングパルス）を受信した後に異なり得る。また、幾つかの場合、メモリセル１０５−ａ内のカルコゲナイド材料（例えば、論理蓄積素子２１０）は、書き込み動作の間のカルコゲナイド材料のプログラミング（例えば、結晶化又は急冷）後に、抵抗の（ドリフトとも称され得る）変化を経験し得る。抵抗のこうした変化は、メモリセル１０５−ａの閾値電圧の変化をもたらし得、例えば、ある一定期間が経過した後に、メモリセル１０５−ａ（例えば、ＰＣＭセル）からの情報の正確な読み出しを阻害し得る。幾つかの実施形態では、変化の量は周辺温度の関数であり得る。
自動参照の読み出しは、本明細書で説明する異なる電気的特徴をメモリセル１０５−ａ（例えば、ＰＣＭセル）が提示する場合に、ロバスト性のある読み出し技術を提供し得る。メモリセル１０５−ａは、修正されたユーザデータ（又は、幾つかの場合、元のユーザデータ）と、該修正の状態を指し示す、それに付加され得る複数のビット（例えば、反転ビット）とを含む符号化されたユーザデータを蓄積するように構成され得る。幾つかの場合、メモリセル１０５−ａ内に蓄積された符号化されたユーザデータは、１の論理状態を有するある一定数のビットを含むように修正されている。１の論理状態を有するビットの数は、所定の範囲内で変化し得る。自動参照の読み出しは、メモリセル１０５−ａに印加するための読み出し参照電圧、すなわち、メモリセル１０５−ａが１の論理状態（例えば、ＰＣＭセルのＳＥＴ状態）を提示するか、それとも０の論理状態（例えば、ＰＣＭセルのＲＥＳＥＴ状態）を提示するかを判別するために使用され得る電圧を判定（決定）し得る。自動参照の読み出しは、（例えば、豊富なサイクルイベントの前又は後、ある一定時間の経過の前又は後の）メモリセル１０５−ａの電気的特徴を考慮に入れることによって、メモリセル１０５−ａに対する読み出し参照電圧を判定（決定）し得る。幾つかの実施形態では、参照電圧は、とりわけ、１の論理状態を有するメモリセル１０５（例えば、ＳＥＴセル）の推定の中央閾値電圧、１の論理状態を有するメモリセル１０５の閾値の標準偏差、マージン因子を含む複数の因子に基づいて判定（決定）され得る。推定の中央閾値電圧は、１の論理状態を有するメモリセルの数の所定の範囲に基づいて判定（決定）され得る。また、マージン因子は、中央閾値電圧を推定する不確実性を解決し得る。
図３は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするメモリセルの閾値電圧（ＶＴＨ）分布図３０１及び３０２の例を説明する。各ＶＴＨ分布図３０１又は３０２は、メモリセルの２つの論理状態（例えば、１の論理状態、０の論理状態）に対応する閾値電圧の２つのグループを表す。メモリセル（例えば、ＰＣＭセル）は、図１及び図２を参照しながら説明したメモリセル１０５又は１０５−ａの実施形態であり得る。１の論理状態は、メモリセルの閾値電圧の第１のセット（例えば、ＶＴＨ分布３１０、ＶＴＨ分布３２０）に対応し得る。幾つかの場合、１の論理状態はＰＣＭセルのＳＥＴ状態と称され得る。０の論理状態は、メモリセルの閾値電圧の第２のセット（例えば、ＶＴＨ分布３３０、ＶＴＨ分布３４０）に対応し得る。幾つかの場合、０の論理状態はＰＣＭセルのＲＥＳＥＴ状態と称され得る。
ＶＴＨ分布図３０１は、メモリセルの閾値電圧（ｘ軸）の関数として、ある一定のＶＴＨを有するメモリセルの数（ｙ軸）を描写する。ＶＴＨ分布図３０１のメモリセルは、本開示の符号化スキームに従って、符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルのセットを表し得る。言い換えれば、符号化されたユーザデータは、所定の範囲内に１の論理状態を有する複数のビット（例えば、ＳＥＴセル）を有し得る。ＶＴＨ分布３１０は、１の論理状態を有するメモリセルのＶＴＨ分布（例えば、ＳＥＴセルのＳＥＴ ＶＴＨ分布）を説明する。ＶＴＨ分布３３０は、０の論理状態を有するメモリセルのＶＴＨ分布（例えば、ＲＥＳＥＴセルのＲＥＳＥＴ ＶＴＨ分布）を説明する。ＶＴＨ分布３１０は、ＶＴＨ１として示される中央値を有し得る。ＶＴＨ分布３１０の標準偏差（例えば、σＳＥＴ）は、ＶＴＨ分布３１０の幅を判定する。同様に、ＶＴＨ分布３３０は、ＶＴＨ３として示される中央値と、ＶＴＨ分布３３０の幅を判定する標準偏差（例えば、σＲＥＳＥＴ）とを有し得る。
１の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）の最も高い閾値電圧と、０の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＲＥＳＥＴセル）の最も低い閾値電圧との差は、読み出しウィンドウバジェット３５０と称され得る。所望の読み出し参照電圧は、図３のＶＲＥＦ＿０により示されるように、読み出しウィンドウバジェット３５０の中間に又はその付近にあると判定され得る。ＶＴＨ分布図３０１は、比較的新しい（例えば、僅かな数のサイクル動作を伴うＰＣＭセル）又は最近プログラミングされた（例えば、著しいドリフトがないメモリセル）、メモリセル（例えば、ＰＣＭセル）のセットのＶＴＨ分布を説明し得る。幾つかの実施形態では、各分布は、その中央ＶＴＨの周囲で対称でなくてもよい（図示せず）。幾つかの実施形態では、各分布は、ＶＴＨ値の異なる範囲（図示せず）を提示し得る。
同様に、ＶＴＨ分布図３０２は、メモリセルの閾値電圧（ｘ軸）の関数として、ある一定のＶＴＨを有するメモリセルの数（ｙ軸）を描写する。ＶＴＨ分布図３０２は、異なる電気的特徴を表す豊富な数のサイクル動作を経験していることがあるメモリセルのセット内に蓄積された符号化されたユーザデータ（例えば、ＶＴＨ分布図３０１によって表される符号化されたユーザデータ）のＶＴＨ分布を説明し得る。ＶＴＨ分布３２０は、１の論理状態を有するメモリセルのＶＴＨ分布を説明する。ＶＴＨ分布３４０は、０の論理状態を有するメモリセルのＶＴＨ分布を説明する。ＶＴＨ分布３２０は、ＶＴＨ１よりも大きくてもよいＶＴＨ２として示される中央値を有し得る。ＶＴＨ分布３４０は、ＶＴＨ３よりも大きくてもよいＶＴＨ４として示される中央値を有し得る。ＶＴＨ分布３２０のσＳＥＴは、ＶＴＨ分布３１０のσＳＥＴよりも大きくてもよい。ＶＴＨ分布３４０のσＲＥＳＥＴは、ＶＴＨ分布３３０のσＲＥＳＥＴよりも大きくてもよい。結果として、ＶＴＨ分布図３０２の読み出しウィンドウバジェット３６０は、ＶＴＨ分布図３０１の読み出しウィンドウバジェット３５０とは異なり得る（例えば、読み出しウィンドウバジェット３５０よりも小さくてもよい）。それ故、ＶＴＨ分布図３０１に対する読み出し参照電圧ＶＲＥＦ＿０は、ＶＴＨ分布図３０２には適さないことがある。ＶＴＨ分布図３０２のメモリセルの正確な読み出しをサポートするために、新たな所望の読み出し参照電圧ＶＲＥＦ＿１が構成され得る。読み出しウィンドウバジェットの変化と、読み出し参照電圧の関連する変化とは、豊富なサイクル動作又は著しいドリフトを経験するメモリセルの結果であり得る。
自動参照の読み出しは、両方のシチュエーション、例えば、ＶＴＨ分布図３０１又は３０２に描写されるメモリセルに対してロバスト性のある読み出し技術を提供し得る。幾つかの実施形態では、自動参照の読み出しは、中央ＶＴＨ値（例えば、ＶＴＨ分布３１０のＶＴＨ１、ＶＴＨ分布３２０のＶＴＨ２）に近いＶＴＨ値を有するメモリセルを識別する。自動参照の読み出しは、符号化されたユーザデータが所定の範囲内に１の論理状態を有する複数のビット（例えば、ＳＥＴセル）を含むという知識に基づいて、こうしたメモリセル（例えば、昇順にｊ番目の閾値電圧を有するメモリセル）を判定し得る。自動参照の読み出しは、時間に対して読み出し電圧の振幅が増加する間に、オンになるメモリセル（例えば、ｊ番目の切り替えイベントを提示するメモリセル）を検出するために、メモリセルに読み出し電圧（例えば、活性化電圧）を印加し得る。読み出し電圧は、読み出し電圧値と時間との間に全単射対応を提供し得る。
ｊ番目の切り替えイベントを検出した後、自動参照の読み出しは、１の論理状態を有する付加的なメモリセルの切り替えを検出するために、所定の継続期間の間、読み出し電圧の増加を継続し得る。所定の継続期間は、ＶＴＨ分布（例えば、ＶＴＨ分布３１０、ＶＴＨ分布３２０）内の拡散を考慮に入れて、因子の中でもとりわけ、σＳＥＴ（例えば、ＶＴＨ分布３１０のσＳＥＴ、ＶＴＨ分布３２０のσＳＥＴ）によって判定され得る。所定の継続期間の完了時の読み出し電圧に対応する読み出し電圧値は、所望の読み出し参照電圧（例えば、ＶＲＥＦ＿０、ＶＲＥＦ＿１）を指し得る。言い換えれば、自動参照の読み出しは、符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルから情報を正確に読み出すために、１の論理状態を有するメモリセルの所与のＶＴＨ分布（例えば、ＶＴＨ分布３１０、ＶＴＨ分布３２０）の中央ＶＴＨ（例えば、ＶＴＨ１、ＶＴＨ２）及びσＳＥＴの関数として読み出し参照電圧（例えば、ＶＲＥＦ＿０、ＶＲＥＦ＿１）を適切に位置付け得る。
図４Ａは、本開示の様々な実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする例示的な略図４０１を説明する。略図４０１は、メモリセル（例えば、図１及び図２を参照しながら説明したメモリセル１０５）に印加される読み出し電圧（例えば、ＶＲＥＡＤ）を説明する。読み出し電圧は、ビット線（例えば、図１及び図２を参照しながら説明したビット線１１５）と、ワード線（例えば、図１及び図２を参照しながら説明したワード線１１０）とを通じてメモリセルに印加され得る。読み出し電圧は、読み出し電圧値と時間との間に全単射対応を提供し得る。幾つかの実施形態では、読み出し電圧は、図３に描写したような一定のランプ率（例えば、２０ｍＶ／ｎｓ）を有する。
略図４０１は、ユーザデータパターン（例えば、メモリセルａ１〜ａ８に対応する０１１１０１００）をも説明する。ユーザデータパターンは、１の論理状態を有するメモリセルの数が所定の範囲内になるように実装するために符号化されていてもよい。例として、略図４０１のユーザデータパターンは、１の論理状態を有する４つのメモリセル（例えば、ＳＥＴビット）を有する。幾つかの場合、１の論理状態を有するメモリセルの数は、ウェイト（例えば、８つのメモリセルの内の４つが１の論理状態を有する場合には５０％のウェイト）として表現され得る。略図４０１は、１の論理状態を有する４つのメモリセル（例えば、ａ２、ａ３、ａ４、及びａ６）を説明する。メモリセルａ２、ａ３、ａ４、及びａ６は、４つの異なるＶＴＨ値を有し得る一方で、これら４つの全てのＶ ＴＨ 値が１の論理状態を表す。例として、略図４０１は、メモリセルａ６のＶＴＨ値が最も高い一方で、メモリセルａ３のＶＴＨ値が４つの中で最も低いことを示す。自動参照の読み出しは、４つの異なるＶＴＨ値の中央ＶＴＨ値に近い第３のＶＴＨ値（例えば、メモリセルａ４と関連付けられたＶＴＨ値）を判定（決定）し得る。
自動参照の読み出しは、時間Ｔ０において読み出し電圧ＶＲＥＡＤのランプを開始し得る。略図４０１は、各メモリセルと関連付けられた水平線をも示す。他にはないが、水平線の内の幾つかはステップを有する。水平線のステップは、メモリセルに渡る印加されたＶＲＥＡＤがメモリセルのＶＴＨよりも大きい場合の切り替えイベント（例えば、メモリセルがオンになること、活性化されること、又はオンに切り替わること）を表す。したがって、水平線は、ＶＲＥＡＤが増加する間のメモリセルによる応答（例えば、メモリセルに流れる電流の存在又はその欠乏）を表し得る。例として、メモリセルａ３は、時間Ｔ１においてオンになり得（図４Ａに示す切り替えイベントＳ１）、１の論理状態を有する４つのメモリセルの中で、オンになる最初のメモリセルであり得る。時間Ｔ１において、ＶＲＥＡＤは、図４ＡのＶＴＨ＿ａ３として示すメモリセルａ３の閾値電圧を超え、切り替えイベントＳ１により描写するようにメモリセルａ３を活性化する。
続いて、自動参照読み出しは、メモリセルａ４（例えば、中央ＶＴＨ値に近いＶＴＨを有するメモリ）がオンに切り替わる場合の第３の切り替えイベントを検出し得、所定の継続時間（例えば、ＴＲＥＦ）をその後識別する。自動参照読み出しは、所定の継続時間が経過するまでＶＲＥＡＤの増加を継続し得る。略図４０１に描写する切り替えイベントＳ２により指し示されるように、ＴＲＥＦ期間の間に付加的なメモリセルａ６が切り替わり得る。幾つかの実施形態では、（例えば、時間ＴＳＥＴ＋ＴＲＥＦにおいて）所定の継続時間が経過した場合、自動参照の読み出しは、メモリセルにＶＲＥＡＤを印加することを停止し、活性化されている（例えば、オンになっている）全てのメモリセルが１の論理状態を有するメモリセル、すなわち、ａ２、ａ３、ａ４、及びａ６であると判定する。その他のメモリセル、すなわち、ａ１、ａ５、ａ７、及びａ８は、時間ＴＳＥＴ＋ＴＲＥＦが経過するまでにオンにならず（例えば、切り替えイベントが何ら検出されず）、自動参照読み出しは、メモリセルａ１、ａ５、ａ７、及びａ８は０の論理状態を表すと判定し得る。
図４Ｂは、本開示の様々な実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする例示的な略図４０２を説明する。略図４０２は、自動参照の読み出しに対する略図４０１の一般化された場合を説明する。略図４０２は、符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルの内、１の論理状態を有するメモリセルのＶＴＨの分布（例えば、分布４２０）を含む。略図４０２は、符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルの内、０の論理状態を有するメモリセルのＶＴＨの分布（例えば、分布４４０）をも含む。分布４２０は、図３を参照しながら説明したＶＴＨ分布３１０又は３２０の一例であり得る。分布４４０は、図３を参照しながら説明したＶＴＨ分布３３０又は３４０の一例であり得る。略図４０２は、ＶＲＥＡＤ電圧が時間Ｔｉにおいて増加を開始する間に生じ得る、１の論理状態を有するメモリセルと関連付けられた複数の切り替えイベントをも説明する。幾つかの実施形態では、略図４０２に示すように、第１の切り替えイベントが、最も低いＶＴＨを有するメモリセルがオンになることに対応し得るように、時間ＴｉにおけるＶＲＥＡＤ電圧は、分布４２０の最も低いＶＴＨよりも小さい。他の実施形態では、時間ＴｉにおけるＶＲＥＡＤ電圧は、最も低いＶＴＨ値よりも大きいが、中央ＶＴＨ値よりも小さい。その後、時間Ｔｉにおいて、合計の読み出し時間が削減され得るように、幾つかのメモリセルがＴｉにおいてオンになり得る。
自動参照の読み出しは、分布４２０の中央ＶＴＨに相関するｊ番目の切り替えイベントを識別し得る。ｊ番目の切り替えイベントは、分布４２０の真の中央ＶＴＨに対応してもよく、しなくてもよい。幾つかの実施形態では、ｊ番目の切り替えイベントのこうした識別は、ユーザデータパターンの符号化に少なくとも部分的に基づき得る。符号化は、設計因子（例えば、ｋ値）と関連付けられた所定の範囲（例えば、［５０％，（５０＋５０／ｋ）％］）内に、符号化されたユーザデータパターンがそのウェイト（例えば、全体のユーザデータパターンの内、１の論理状態を有するメモリセルの数）を有することを保証し得る。より大きなｋ値は、より狭い所定の範囲を提供し、それは、順次、ｊ番目の切り替えイベントのより正確な判定をサポートする。
幾つかの実施形態では、自動参照の読み出しが時間ＴＳＥＴにおいてｊ番目の切り替えイベントを検出した場合に、自動参照の読み出しは、固定の継続時間ＴＲＥＦを識別する。こうした判定は、とりわけ、分布４２０の標準偏差、時間ＴＳＥＴにおいてｊ番目の切り換えイベントを識別することに関連付けられた不確定因子、１の論理状態を有する付加的なメモリセルを許容可能な誤り内で補足することを保証するためのマージンに少なくとも部分的に基づき得る。固定の継続時間ＴＲＥＦの間、１の論理状態を有する付加的なメモリセルが切り替わり（例えば、付加的なメモリセルがグループ４２５を用いて描写した切り替えイベントを経験し）得ながら、自動参照の読み出しはＶＲＥＡＤの増加を継続し得る。幾つかの実施形態では、時間がＴＳＥＴ＋ＴＲＥＦに到達した場合、自動参照の読み出しは、ＶＲＥＡＤを印加することを停止する。自動参照の読み出しは、時間ＴＳＥＴ＋ＴＲＥＦまでに活性化されている（例えば、オンになっている、オンに切り替えられている）メモリセルは１の論理状態を有するメモリセル（例えば、分布４２０のメモリセル）であるとその後判定し得る。また、自動参照の読み出しは、時間ＴＳＥＴ＋ＴＲＥＦまでにオンにならなかったメモリセルは０の論理状態を有するメモリセル（例えば、分布４４０のメモリセル）であると判定し得る。
図５Ａは、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする例示的なユーザデータパターン５０１を説明する。ユーザデータパターン５０１は、ユーザデータ５５０の元の形式と、符号化されたユーザデータ５６０としてのユーザデータ５５０の符号化形式とを説明する。ユーザデータ５５０は、幾つかの場合、入力ベクトルと称され得る。符号化されたユーザデータ５６０は、付加ビット（例えば、ｂ１〜ｂ４）を含み得る。付加ビットは、反転ビットと称され得、本明細書で使用されるとき、ユーザデータの状態を指し示し得る。自動参照の読み出しは、所定の間隔内のウェイト（例えば、ユーザデータ内のビットの総数の内、１の論理状態を有するビットの数）を有する符号化されたユーザデータを生成するための符号化技術を含み得る。幾つかの実施形態では、該間隔は、５０％〜
Figure 0006972353
 であり、ｋは所定の因子である。幾つかの場合、該間隔は、
Figure 0006972353
 と表現される。例えば、ｋが４に等しい場合、間隔は、５０％〜６２．５％（例えば、［５０％，６２．５％］）である。間隔の下界として５０％以外の異なるウェイトが実行可能であり得る。図５Ａには、描写した機構の簡素な説明のために、間隔の下界として５０％に言及して説明されているが、その他の代替又は異なる変形が予定され、本開示の範囲内にあると当業者は分かるであろう。
例として、ユーザデータ５５０は、図５Ａに描写するように１６ビット（例えば、ａ１〜ａ１６）を有する。ｋが４に等しい場合、満足するように符号化されたユーザデータに対する所定の間隔は［５０％，６２．５％］である。ｋ＝４である場合の符号化されたユーザデータ５６０の様々な形式が図５Ａに説明されている。符号化技術は、符号化されたユーザデータ５６０を生成するために、ユーザデータ５５０（例えば、ａ１〜ａ１６）にｋ個の反転ビット（例えば、ｋ＝４である場合、ｂ１〜ｂ４）を付加し得る。また、元のユーザデータパターンは、ｋ個の部分（例えば、ｋ＝４である場合、４つの部分又は区域）に分割され得る。例えば、第１の部分はビットａ１〜ａ４を含み得る。第１の部分は、第１の反転ビットｂ１と関連付けられ得る。第２の部分はビットａ５〜ａ８を含み得る。第２の部分は、第２の反転ビットｂ２と関連付けられ得る。第３の部分はビットａ９〜ａ１２を含み得る。第３の部分は、第３の反転ビットｂ３と関連付けられ得る。第４の部分はビットａ１３〜ａ１６を含み得る。第４の部分は、第４の反転ビットｂ４と関連付けられ得る。幾つかの実施形態では、ｂ１〜ｂ４の初期値は１の論理状態（例えば、符号化されたユーザデータ５６０−ａの１１１１）に対応し得る。反転ビット内の１の論理状態は、元のユーザデータの対応する部分が反転していないことを指し示し得る。逆に、反転ビット内の０の論理状態は、元のユーザデータの対応する部分が反転していることを指し示し得る。
本明細書で説明するように、自動参照の読み出しは、符号化されたユーザデータ５６０のウェイトをパーセンテージとして判定し得る。例えば、符号化されたユーザデータ５６０−ａは、２５％のウェイト（例えば、ユーザデータ内の１６ビットの内、１の論理状態を有する４ビット）を有し、それは、ｋ＝４である場合に［５０％，６２．５％］の所定の間隔を満足しない。更に、符号化技術は、所定の間隔（例えば、ｋ＝４である場合に［５０％，６２．５％］の間隔）内の特定のウェイトを有する特定の符号化されたユーザデータを発見するために、反転ビットの論理状態の全ての可能な組み合わせ全体を通じて、反転ビットの論理状態を変更し得る。ｋ個の反転ビット（例えば、ｋ＝４）がある場合、１１１１、１１１０、１１０１、１１００、・・・、０００１、及び００００等の合計で２ｋ個（例えば、２４＝１６）の組み合わせがある。
反転ビットの論理状態が０の論理状態に対応する場合、自動参照の読み出しは、ユーザデータの対応する部分の論理状態を反転し得、ウェイトを評価し得る。例として、符号化されたユーザデータ５６０−ｂに示されるように反転ビットが１１１０である場合、第４の部分（例えば、ビットａ１３〜ａ１６）の論理状態は、０１１０から１００１に反転される。その後、符号化技術は、符号化されたユーザデータが２５％のウェイト（例えば、ユーザデータ内の１６ビットの内、１の論理状態を有する４ビット）を有すると判定し得、それは、［５０％，６２．５％］の間隔内のウェイトの所定の条件を満足しない。符号化技術は、第４の部分の論理状態を０１１０に復元し得、反転ビットの内容を次の組み合わせ（例えば、符号化されたデータ５６０−ｃに示されるような１１０１）に変更し得る。符号化技術は、符号化されたユーザデータ５６０−ｃに示すように、第３の部分（例えば、ビットａ９〜ａ１２）の論理状態を０１００から１０１１に反転し得、符号化されたユーザデータ５６０−ｃが３８％のウェイト（例えば、ユーザデータ内の１６ビットの内、１の論理状態を有する６ビット）を有すると判定し得、それは、［５０％，６２．５％］の間隔内のウェイトの所定の条件をも満足しない。
自動参照の読み出しは、符号化されたユーザデータが所定の条件（例えば、［５０％，６２．５％］の間隔）を満足するまで、反転ビットの内容を変更することと、反転ビットに従ってユーザデータの対応する部分のビットの論理的な値を反転することと、それによって、符号化されたユーザデータのウェイトを評価することを継続し得る。例えば、符号化されたユーザデータ５６０−ｄは、３８％のウェイトを有し、［５０％，６２．５％］のウェイト間隔の所定の条件を満足しない。符号化されたユーザデータ５６０−ｅは、１０１１の反転ビットの内容を有し、ユーザデータの第２の部分（例えば、ビットａ５〜ａ８）は００００から１１１１に反転される。符号化されたユーザデータ５６０−ｅのウェイトは５０％（例えば、ユーザデータ内の１６ビットの内、１の論理状態を有する８ビット）であり、それは、［５０％，６２．５％］の間のウェイトを有する所定の条件を満足する。符号化技術は、符号化されたユーザデータ５６０−ｅが所定の条件を満足すると判定することに基づいて反転ビットの内容を変更することを停止し得、符号化されたユーザデータ５６０−ｅはメモリセル内に蓄積され得る。反転ビットの内容（例えば、１０１１）は、符号化されたユーザデータをメモリセルから読み出す場合に、符号化されたユーザデータを正確に復号するために使用され得る。例えば、符号化されたユーザデータ５６０−ｅのビットａ５〜ａ８の論理状態（例えば、１１１１）は、符号化されたユーザデータ５６０−ｅを読み出す場合に、反転ビットｂ２の値（例えば、ビットａ５〜ａ８が反転されていることを指し示すｂ２の０の論理状態）に基づいて、元の論理状態（例えば、００００）に反転されて戻され得る。
図５Ｂは、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする例示的な略図５０２を説明する。略図５０２は、図５Ａを参照しながら説明した符号化技術を実装する回路図を表し得る。略図５０２は、ユーザ入力５５０−ａを説明する。ユーザ入力５５０−ａは、図５Ａを参照しながら説明したユーザデータ５５０の一般化された形式であり得る。ユーザ入力５５０−ａは、入力ベクトルと称され得る。幾つかの場合、ユーザ入力５５０−ａは、合計で２ｎビットを有し得る。図５Ｂに描写したユーザ入力５５０−ａは、ｋ＝４である場合の入力ベクトルの一例であり得、４つの区域（例えば、区域ｖ１〜ｖ４）を有し得る。各区域（例えば、区域ｖ１）は、
Figure 0006972353
 ビットを有し得る。略図５０２は、符号化されたユーザデータ５６０−ｆをも説明する。符号化されたユーザデータ５６０−ｆは、ｋが４に等しい符号化されたユーザデータ５６０−ｅの一般化された形式であり得る。符号化されたユーザデータ５６０−ｆは、ユーザ入力５５０−ａに付加されたｋ個のビット（例えば、ｋ＝４である場合にビットｂ１〜ｂ４）を含み得る。また、略図５０２は、付加ビット（例えば、ビットｂ１〜ｂ４）の各々が、
Figure 0006972353
 として表現される、該付加ビットと関連付けられた各区域内のビットの状態（例えば、区域ｖ１内のビットの状態を指し示すｂ１の論理状態）を指し示すことを示す。
略図５０２は、反転ビットの内容が図５Ａを参照しながら説明したように０の論理状態である場合にユーザデータを反転する符号化スキームを表す。符号化技術は、反転ビットの内容が１の論理状態である場合にユーザデータを反転する場合に対して、その機能を失わなくてもよい。また、所与のｋ値に対する
Figure 0006972353
 の所定のウェイト間隔内にそのウェイトを有する符号化されたユーザデータパターンが存在することは当業者であれば分かるであろう。言い換えれば、入力ベクトルｖ内の１の及び０の任意のパターンに対して、反転ビット（例えば、ｂ１〜ｂｋ）の組み合わせが存在し得、それは、（例えば、ｋ個の反転ビットの組み合わせに従って反転を印加した後に）もたらされた符号化された入力ベクトルの１の及び０のパターンのウェイトが
Figure 0006972353
 の範囲内であるように、入力ベクトルｖのｋ個の区域ｖ１、・・・、ｖｋ上で動作し得る。
図６は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする例示的な略図６００を説明する。自動参照の読み出しは、所定の間隔（例えば、５０％〜
Figure 0006972353
 ）内のウェイトを有する符号化されたユーザデータに対する信頼性のある読み出し参照を取得し得る。例６００は、時間（例えば、ｘ軸）の関数として、符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルに印加される電圧（例えば、ｙ軸）を描写する。該電圧は、活性化電圧又は読み出し電圧（例えば、ＶＲＥＡＤ）と称され得る。幾つかの実施形態では、読み出し電圧は、図１及び図２を参照しながら説明したビット線１１５及びワード線１１０を使用して印加され得る。幾つかの実施形態では、該電圧は、一定の増加率で増加し得、それ故、時間に対して一定の傾き（例えば、ナノ秒毎に２０ｍＶの増加、２０ｍＶ／ｎｓｅｃ）を有する。また、閾値電圧の２つの分布は、１の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）と関連付けられた閾値電圧の分布６２０と、符号化されたユーザデータの０の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＲＥＳＥＴセル）と関連付けられた閾値電圧の分布６４０とを表すように並置されている。分布６２０及び６４０は、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら説明した分布４２０及び４４０の例であり得る。
分布６２０は、図６に描写したように、閾値電圧の中央値（例えば、ＶＳＥＴ）を有し得る。幾つかの場合、ＶＳＥＴは、分布６２０の真の中央閾値電圧値を表し得る。他の場合、ＶＳＥＴは、分布６２０の推定の中央閾値電圧値（
Figure 0006972353
 ）を表し得る。分布６２０は、標準偏差（例えば、σＳＥＴ）を有し得る。分布６４０は、閾値電圧の中央値（例えば、ＶＲＥＳＥＴ）を有し得る。分布６２０の最も高い閾値電圧は、図６に示すようにＥ２として示され得る。分布６４０の最も低い閾値電圧は、図６に示すようにＥ３として示され得る。Ｅ３とＥ２との差は、図６に示すように読み出しウィンドウバジェットを表し得る。図６に示した読み出しウィンドウバジェットは、図３を参照しながら説明した読み出しウィンドウバジェット３５０又は３６０の一例であり得る。１の論理状態を有するメモリセル（例えば、分布６２０）と０の論理状態を有するメモリセル（例えば、分布６４０）とを区別するために、読み出し参照電圧（例えば、ＶＲＥＦ）は、読み出しウィンドウバジェット内に（例えば、読み出しウィンドウバジェットの中央に又はその近くに）位置付けられ得る。図６に示したＶＲＥＦは、図３を参照しながら説明したＶＲＥＦ＿０又はＶＲＥＦ＿１の一例であり得る。図６に描写したように、時間に対する電圧の全反射の性質に基づいて、ＶＲＥＦは時間（例えば、ＴＲＥＦ）に対応し得る。
分布６２０は、幾つかの実施形態では、標準偏差（例えば、σＳＥＴ＝１００ｍＶ）を有するガウス分布であり得る。幾つかの実施形態では、所望のＲＡＷビット誤り率（ＲＢＥＲ）の下での分布６２０の半値幅（例えば、Ｅ２−ＶＳＥＴ）は、σＳＥＴの観点から判定され得る。例えば、２×１０−４のＲＢＥＲは、分布６２０の半値幅に対して３．５４倍のσＳＥＴを生み出し得る。言い換えれば、式Ｎ×σＳＥＴ中のＮの値は３．５４であり得、（Ｅ−ＶＳＥＴ）は、この例ではσＳＥＴが１００ｍＶであることに照らして３５４ｍＶに等しい。分布６２０の半値幅は分布６２０の標準偏差に依存すると分かるべきである。
また、マージン電圧（例えば、図６に描写したＶｍａｒｇｉｎ）は、所与のＲＢＥＲの要件の下で分布６２０の端（例えば、Ｅ２）からＶＲＥＦが離して配置されることをサポートするように判定され得る。分布６２０の半値幅（例えば、Ｅ２−ＶＳＥＴ、ＮσＳＥＴ）及びマージン電圧（例えば、Ｖｍａｒｇｉｎ）は、ＶＳＥＴとＶＲＥＦとの間の電圧差（例えば、ΔＶ）を表し得る。電圧差（例えば、ΔＶ）は、読み出し電圧の一定の傾き（例えば、２０ｍＶ／ｎｓｅｃ）を使用して時間差（例えば、ΔＴ）に移され得る。例えば、ΔＶが５００ｍＶであると判定された場合、対応するΔＴは、２０ｍＶ／ｎｓｅｃの一定の傾きに照らして２５ｎｓｅｃである。したがって、特定のＲＢＥＲの制限（例えば、２×１０−４のＲＢＥＲ）内で１の論理状態を有するメモリセルを判定するために、付加的なメモリセルの切り替え（例えば、図４Ｂを参照しながら説明したグループ４２５により表されるメモリセル）を検出するように、印加された読み出し電圧が、中央閾値電圧（例えば、ＶＳＥＴ）に対応するメモリセルに切り替え（例えば、図４を参照しながら説明したｊ番目の切り替えイベント）を誘発する場合に、自動参照の読み出しは、付加的な時間遅延（例えば、ΔＴ）を判定及び印加し得る。
分布（例えば、分布６２０）の真の中央値（例えば、ＶＳＥＴ）を確知することは、幾つかの実施形態では、実用的ではないことがある。自動参照の読み出しは、順序統計量の特性を利用することによって、分布６２０の推定の中央閾値電圧（
Figure 0006972353
 ）を判定し得る。幾つかの実施形態では、自動参照の読み出しは、真の中央値に近いｊ番目に小さい値（例えば、図４を参照しながら説明したｊ番目の切り替えイベント）を判定する。また、自動参照の読み出しは、符号化されたユーザデータが２つの既知の境界（例えば、５０％及び
Figure 0006972353
 ）内のウェイトを有する事実を利用し得る。２つの既知の境界（例えば、符号化されたユーザデータ内の１の論理状態を有するビットの２つの既知の数）は、本明細書で説明されるように、
Figure 0006972353
 及びｊ番目に小さい値の判定における誤りを最小限にすることを容易にし得る。
順序統計量は、分布関数ｆ（ｘ）から抽出された無作為なサンプルとしてのＸ１、Ｘ２、・・・、及びＸｎと関連付けられ得る。Ｘ１、Ｘ２、・・・、及びＸｎは、
Figure 0006972353
 である昇順のＹ１、Ｙ２、・・・、及びＹｎに配置され得る。言い換えれば、Ｙ１、Ｙ２、・・・、及びＹｎは、各Ｘの値の大きさに基づいたＸ１、Ｘ２、・・・、及びＸｎの整然とした順序を表し得る。Ｙｊは、Ｘ１、Ｘ２、・・・、及びＸｎのｊ番目の順序統計量を指し得る。具体的には、Ｙ１は、Ｘ１、Ｘ２、・・・、及びＸｎの内の最小である一方、Ｙｎは、Ｘ１、Ｘ２、・・・、及びＸｎの内の最大である。また、ｎが奇数である場合、
Figure 0006972353
 を有するＹｊは、分布関数ｆ（ｘ）の推定中央値に対応する。また、ｎが偶数である場合、分布関数ｆ（ｘ）の推定中央値は、
Figure 0006972353
 を有する
Figure 0006972353
 であり得る。ｊ番目の順序統計量（例えば、Ｙｊ）の確率密度関数は、
Figure 0006972353
 と表現され得、順序集合（例えば、特定の値のｙであるＹ１、Ｙ２、・・・、及びＹｎ）において、Ｆ（ｙ）は累積分布関数であり、ｆ（ｙ）は変数ｙの確率密度関数である。
以下の例で説明するように、自動参照の読み出しは、分布６２０の推定中央閾値電圧値（
Figure 0006972353
 ）を計算するために順序統計量の特性を利用し得る。説明目的のために、２×１０−４の許容可能なＲＢＥＲが使用され得る。符号化されたユーザデータは、合計で１２８ビットを有し得る。ユーザデータを符号化するために使用されるｋ値は４であり得る。それ故、ユーザデータの符号化は、
Figure 0006972353
 、すなわち、［５０％，６２．５％］の間隔内で、符号化されたユーザデータのウェイトを生成するように実行されていてもよい。言い換えれば、１２８ビットの符号化されたユーザデータ内で１の論理状態を有するメモリビットの数は、６４（例えば、１２８ビットの５０％、ｎ＝６４）から８０（例えば、１２８ビットの６２．５％、Ｎ＝８０）までの間であり得る。言い直すと、符号化されたユーザデータは、［６４，８０］の間隔内に１の論理状態を有する複数のビットを含み得る。
特定のｊ値、すなわち、ｊｏｐｔは、不確実性Ｕｊ（例えば、ｊ番目に小さい値を中央値として識別することと関連付けられる不確実性）を最小限にするように判定され得、それは、所与のｊ値に対してＵｊ＝３．５４（σ６４＋σ８０）＋（σ６４−σ８０）としてヒューリスティクスに表現され得る。言い換えれば、所与のｊ値に対して、標準偏差（例えば、σ６４、σ８０）及び平均（例えば、μ６４、μ８０）は、ｎ＝６４及びｎ＝８０の２つの既知の場合に対する所与のｊ値と関連付けられた確率密度関数を使用して推定され得る。その後、特定のｊ値、すなわち、ｊｏｐｔは、様々なｊ値の関数として全ての可能なＵｊ値を列挙することと、不確実性Ｕｊを最小限にする特定のｊ値（例えば、ｊ＝２６）を選択することとによって判定され得る。その後、ｎ＝６４の場合のＹ２６及びｎ＝８０の場合のＹ２６の確率密度関数（例えば、ＳＥＴセルの数、６４、８０の２つの既知の極端な場合に対する２６番目の順序統計量の確率密度関数）は、更なる計算のために使用され得る。すなわち、σ６４とμ６４とは、ｎ＝６４である場合の２６番目の順序統計量（例えば、ｎ＝６４でのＹ２６）の確率密度関数の標準偏差と平均とを表す。同様に、σ８０とμ８０とは、ｎ＝８０である場合の２６番目の順序統計量（例えば、ｎ＝８０でのＹ２６）の確率密度関数の標準偏差と平均とを表す。更に、μ６４とμ８０とは、式（μ６４＋μ８０）／２＋Δを使用することによって、推定の
Figure 0006972353
 を生み出し得、Δは、二極化した推定量を有しないように印加された補正である。
この例では、ｊｏｐｔは、１２８．７ｍＶの最小の不確実性Ｕｊを生み出す２６であると判定される。言い換えれば、ＳＥＴ分布の２６番目に小さい閾値電圧は、１２８．７ｍＶの最小の不確実性と関連付けられた推定中央閾値電圧値（
Figure 0006972353
 ）に最も近い閾値電圧値であるとみなされ得る。上述したように、この例では、ＲＢＥＲは２×１０−４に等しく、標準偏差σＳＥＴは１００ｍＶに等しい。また、σ６４とμ６４との値は、１５．７９ｍＶと４，６１０．３ｍＶとに対応し得る。また、σ８０とμ８０との値は、１４．５５ｍＶと４，５８９ｍＶとに対応し得る。
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 の推定値は、−３７ｍＶのΔで４，５６２．７ｍＶであり得、それは、ｊ番目に小さい閾値電圧が３７ｍＶによって
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 未満であり得ることを含み得る。
上で概説した手順及び計算に基づいて、自動参照の読み出しは、図６に描写した例示的な略図６００を使用して更に説明される。自動参照の読み出しは、所定の間隔（例えば、５０％〜
Figure 0006972353
 ）内のウェイトを有する符号化されたユーザデータを蓄積するメモリセルに、時間Ｔ０において読み出し電圧を印加し得る。読み出し電圧の初期値（例えば、Ｔ０においてメモリセルに印加される電圧）は、１の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）の何れもオンにしないのに十分に小さくてもよい。幾つかの実施形態では、読み出し電圧の初期値は、分布６２０の最低のＶＴＨ値よりも大きくてもよいが、分布６２０のメモリセルを読み出すための全体の時間を削減するために、分布６２０のＶＳＥＴよりも小さくてもよい。幾つかの実施形態では、読み出し電圧は、時間に対して一定の増加率（例えば、２０ｍＶ／ｎｓｅｃ）で増加し得る。他の実施形態では、読み出し電圧は、単調に増加する階段形状を有する。時間＝Ｔ１において、読み出し電圧は、最も低い閾値電圧を有するメモリセル（例えば、最小の閾値電圧を有するＳＥＴセル）を切り替えさせるのに十分な大きくなり得る。当業者であれば分かるであろうように、読み出し電圧の増加は、分布６２０の内、整然とした順序のＶＴＨ値（例えば、
Figure 0006972353
 であるＹ１、Ｙ２、・・・、及びＹｎ）を生み出すことに相当し得る。自動参照の読み出しは、オンになるメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）の数を追跡しつつ、読み出し電圧の増加を継続し得る。
自動参照の読み出しは、時間ＴＳＥＴにおいて、所定の順序で特定の切り替えイベント（例えば、本明細書で説明するｊｏｐｔのイベントに対応する２６番目の切り替えイベント）を検出し得る。言い換えれば、時間ＴＳＥＴにおいて、２６番目に小さい閾値電圧値（ｊ番目の切り替えイベント）を有するメモリセルがオンになり得る。したがって、自動参照の読み出しは、時間ＴＳＥＴにおいて、読み出し電圧が
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 の推定値に近いと判定し得る。自動参照の読み出しは、次の式
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 を使用することによって、電圧差（例えば、ΔＶ）を判定し得、それは、Ｖｓａｆｅｇｕａｒａｄが５０ｍＶに対応する本明細書で説明する例示的な数を使用して５０５．４ｍＶを生成する。Ｖｓａｆｅｇｕａｒａｄは、Ｅ２から十分離してＶＴＨを配置するための電圧値を表し得る。自動参照の読み出しは、読み出し電圧の一定の傾き（例えば、２０ｍＶ／ｎｓｅｃ）を使用することによってΔＶに対応する時間遅延（例えば、ΔＴ）を生成し得、時間遅延が２５．３ｎｓｅｃであると判定し得る。自動参照の読み出しは、ΔＴの継続期間の間、読み出し電圧の増加を維持し得、付加的なメモリセルの切り替え（例えば、図４Ｂを参照しながら説明したグループ４２５内に表されたメモリセル）を検出し得る。分布６２０の半値幅（例えば、Ｎ×σＳＥＴ）は、ΔＶ（例えば、５０５ｍＶの内の３５４ｍＶ）に非常に貢献し得ると分かるべきである。それ故、自動参照の読み出しは、信頼性のある読み出しポイントを判定するために、分布６２０の標準偏差を考慮に入れる。
時間ＴＥ２において、分布６２０の内、最大の閾値電圧を有するＳＥＴセルは、該メモリセルの最大閾値電圧値を読み出し電圧が超え得るとオンになり得る。ΔＴの継続期間が未だ経過していないと、自動参照の読み出しは読み出し電圧の増加を継続し得る。時間ＴＲＥＦにおいて、自動参照の読み出しは、ΔＴの期間が経過すると、メモリセルに読み出し電圧を印加することを停止し得、ΔＴの継続期間の終了時にオンになっている全てのメモリセルは１の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＳＥＴセル）であると判定し得る。自動参照の読み出しは、ΔＴの継続期間の終了時にオンになっていない全てのメモリセル（例えば、Ｅ３として示した分布６４０の最低の閾値電圧を有するメモリセル）は０の論理状態を有するメモリセル（例えば、ＲＥＳＥＴセル）であると判定し得る。
要するに、自動参照の読み出しは、特定の最小の閾値電圧値（例えば、ｊ番目の切り替えイベント）が分布６２０（例えば、符号化されたユーザデータのＳＥＴセル）の中央閾値電圧に近いと判定し得る。こうした判定は、ウェイト（例えば、１の論理状態を有するメモリセルの数）と、順序統計量の特性に照らしてウェイトが符号化されたデータにとって満足であるべき間隔とに関連付けられた所定の因子に基づいて達成され得る。自動参照の読み出しがｊ番目の切り替えイベントを検出した場合、自動参照の読み出しは、付加的な切り替えイベントを検出するために、所定の期間の間、読み出し電圧の増加を継続し得る。所定の期間は、分布６２０の標準偏差と、本明細書で説明する付加的な因子（例えば、ｊ番目の切り替えイベントを判定することと関連付けられた不確実性、Ｖｓａｆｅｇｕａｒｄ）とを解決し得る。所定の期間が経過した場合、自動参照の読み出しは、切り替わっている全てのメモリセルが分布６２０（例えば、符号化されたユーザデータのＳＥＴセル）に属すると判定し得る。同時に、自動参照の読み出しは、切り替わっていない残りのメモリセルは分布６４０（例えば、符号化されたユーザデータのＲＥＳＥＴセル）に属すると判定し得る。
図７は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするメモリアレイ７０５のブロック図７００を示す。メモリアレイ７０５は、電子メモリ装置と称され得、本明細書に説明されるようなメモリデバイス１００のコンポーネントの一例であり得る。
メモリアレイ７０５は、１つ以上のメモリセル７１０、メモリコントローラ７１５、ワード線７２０、参照コンポーネント７３０、センスコンポーネント７３５、デジット線７４０、及びラッチ７４５を含み得る。これらのコンポーネントは、相互に電子通信し得、本明細書で説明される機能の内の１つ以上を実施し得る。幾つかの場合、メモリセル７１０は３ＤＸＰメモリセルを含み得る。幾つかの場合、メモリコントローラ７１５は、バイアスコンポーネント７５０及びタイミングコンポーネント７５５を含み得る。幾つかの場合、センスコンポーネント７３５は、参照コンポーネント７３０として役立ち得る。その他の場合、参照コンポーネント７３０は随意であり得る。また、図７は、（破線のボックスの）センスコンポーネント７３６、ラッチ７４６、及び参照コンポーネント７３１を配置する代替的な選択肢の概略図を示す。センスコンポーネント及び関連するコンポーネント（すなわち、ラッチ及び参照コンポーネント）は、それらの機能的な目的を失うことなく列デコーダ又は行デコーダの何れかと関連付けられ得ると当業者は分かるであろう。
メモリコントローラ７１５は、図１及び図２を参照しながら説明したワード線１１０、デジット線１１５、及びセンスコンポーネント１２５の例示であり得るワード線７２０、デジット線７４０、及びセンスコンポーネント７３５と電子通信し得る。メモリアレイ７０５のコンポーネントは、相互に電子通信し得、図１〜図６を参照しながら説明した機能の態様を実施し得る。幾つかの場合、参照コンポーネント７３０、センスコンポーネント７３５、及びラッチ７４５は、メモリコントローラ７１５のコンポーネントであり得る。
幾つかの実施形態では、デジット線７４０は、センスコンポーネント７３５及びメモリセル７１０と電子通信する。メモリセル７１０は、論理状態（例えば、第１、第２、又は第３の論理状態）で書き換え可能であり得る。ワード線７２０は、メモリコントローラ７１５及びメモリセル７１０と電子通信し得る。センスコンポーネント７３５は、メモリコントローラ７１５、デジット線７４０、ラッチ７４５、及び参照線７６０と電子通信し得る。参照コンポーネント７３０は、メモリコントローラ７１５及び参照線７６０と電子通信し得る。センス制御線７６５は、センスコンポーネント７３５及びメモリコントローラ７１５と電子通信し得る。これらのコンポーネントは、その他のコンポーネント、接続部、又はバスを介して、上に列挙されないコンポーネントに加えて、メモリアレイ７０５の内側及び外側の両方のその他のコンポーネントとも電子通信し得る。
メモリコントローラ７１５は、ワード線７２０又はデジット線７４０を、それらの様々なノードに電圧を印加することによって通電するように構成され得る。例えば、バイアスコンポーネント７５０は、本明細書で説明したようにメモリセル７１０を読み出す又は書き込むために、メモリセル７１０を動作させるための電圧を印加するように構成され得る。幾つかの場合、メモリコントローラ７１５は、本明細書で説明するように、行デコーダ、列デコーダ、又はそれら両方を含み得る。このことは、図１を参照しながら説明したように、メモリコントローラ７１５が１つ以上のメモリセル１０５にアクセスすることを可能にし得る。バイアスコンポーネント７５０はまた、センスコンポーネント７３５に対する参照信号を生成するための電圧を参照コンポーネント７３０に提供し得る。また、バイアスコンポーネント７５０は、センスコンポーネント７３５の動作のための電圧を提供し得る。
幾つかの実施形態では、メモリコントローラ７１５は、その動作をタイミングコンポーネント７５５を使用して実施し得る。例えば、タイミングコンポーネント７５５は、本明細書で論じる、読み出し及び書き込み等のメモリ機能を実施するためのスイッチング及び電圧印加に対するタイミングを含む、様々なワード線選択又はビット線バイアスのタイミングを制御し得る。幾つかの場合、タイミングコンポーネント７５５はバイアスコンポーネント７５０の動作を制御し得る。
参照コンポーネント７３０は、センスコンポーネント７３５に対する参照信号を生成するための様々なコンポーネントを含み得る。参照コンポーネント７３０は、参照信号を生み出すように構成された回路を含み得る。幾つかの場合、参照コンポーネント７３０は、他の３ＤＸＰメモリセルを使用して実装され得る。センスコンポーネント７３５は、（デジット線７４０を通じた）メモリセル７１０からの信号を参照コンポーネント７３０からの参照信号と比較し得る。論理状態を判定すると、センスコンポーネントは、ラッチ７４５内に出力をその後蓄積し得、それは、メモリアレイ７０５が一部である電子デバイスの動作に従って使用され得る。センスコンポーネント７３５は、ラッチ７４５及びメモリセル７１０と電子通信するセンスアンプを含み得る。
メモリコントローラ７１５及び／又はその様々なサブコンポーネントの内の少なくとも幾つかは、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実装され得る。プロセッサにより実行されるソフトウェアで実装される場合、メモリコントローラ７１５及び／又はその様々なサブコンポーネントの内の少なくとも幾つかの機能は、本開示で説明する機能を実施するように設計された汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくはその他のプログラム可能な論理デバイス、個別的なゲート若しくはトランジスタロジック、個別的なハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせによって実行され得る。メモリコントローラ７１５及び／又はその様々なサブコンポーネントの内の少なくとも幾つかは、機能の（複数の）部分が１つ以上の物理的デバイスによって異なる物理的場所に実装されるように分散されることを含む、様々な位置に物理的に設置され得る。幾つかの実施形態では、メモリコントローラ７１５及び／又はその様々なサブコンポーネントの内の少なくとも幾つかは、本開示の様々な実施形態に従った別個の別々のコンポーネントであり得る。他の例では、メモリコントローラ７１５及び／又はその様々なサブコンポーネントの内の少なくとも幾つかは、本開示の様々な実施形態に従って、Ｉ／Ｏコンポーネント、送受信器、ネットワークサーバ、別のコンピューティングデバイス、本開示で説明される１つ以上のその他のコンポーネント、又はそれらの組み合わせを含むがそれらに限定されない１つ以上のその他のハードウェアコンポーネントと組み合わせられ得る。
メモリコントローラ７１５は、ホストデバイス（図示せず）から入力ベクトルのビットの第１のセットを受信することと、第１の論理値を有するビットの第１のセットの内の少なくとも一部分をコントローラにおいて蓄積された閾値と比較することと、該比較することに基づいて１つ以上のビットとビットの第１のセットと蓄積するためにメモリのブロックを割り当てることと、ビットの第１のセットの内の少なくとも幾つかと１つ以上のビットとを含むビットの第２のセットを生成することと、生成されたビットの第２のセットをメモリのブロック内に蓄積することを開始することとをし得る。メモリコントローラ７１５は、メモリアレイのメモリセルのグループを活性化するために、メモリアレイに活性化電圧を印加することと、活性化電圧を印加することに基づいて、メモリセルの第１のセットが活性化されていると第１の時間において判定することと、第１の時間の後に継続期間の間、活性化電圧の印加を維持することと、メモリセルの第１のセットを含むメモリセルの第２のセットの論理状態を継続期間の終了後に読み出すことともし得る。
図８は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするメモリコントローラ８１５のブロック図８００を示す。メモリコントローラ８１５は、図７及び図９を参照しながら説明したメモリコントローラ７１５及び９１５の態様の一例であり得る。メモリコントローラ８１５は、バイアスコンポーネント８２０、タイミングコンポーネント８２５、Ｉ／Ｏコンポーネント８３０、符号化コンポーネント８３５、プログラミングコンポーネント８４０、及び読み出しコンポーネント８４５を含み得る。これらのモジュールの各々は、（例えば、１つ以上のバスを介して）相互に直接又は間接的に通信し得る。
幾つかの実施形態では、バイアスコンポーネント８２０は、メモリアレイのメモリセルのグループを活性化するために、メモリアレイに活性化電圧を印加し得る。幾つかの実施形態では、バイアスコンポーネント８２０はまた、継続期間の間、活性化電圧の印加を維持し得る。
幾つかの実施形態では、Ｉ／Ｏコンポーネント８３０は、ホストデバイス（図示せず）から入力ベクトルのビットの第１のセットを受信し得る。
幾つかの実施形態では、符号化コンポーネント８３５は、第１の論理値を有するビットの第１のセットの内の少なくとも一部分を、コントローラにおいて蓄積された閾値と比較することと、メモリセルの閾値電圧の第１のセットと関連付けられた第１の論理状態を有するビットの数に基づいて、入力ベクトルのパターンウェイトを判定することであって、閾値電圧の第１のセットは、第１の論理状態とは異なる第２の論理状態と関連付けられた閾値電圧の第２のセットよりも小さいこととをし得る。幾つかの実施形態では、符号化コンポーネント８３５は、閾値と関連付けられた因子に基づいて、ビットの第１のセットを１つ以上のビット区域に分割することと、１つ以上のビット区域の内の少なくとも１つのビット区域を選択することと、選択された少なくとも１つのビット区域のビットのセットの論理状態を反転することであって、１つ以上のビットの値はビットのセットの反転された論理状態に基づくこととをもし得る。
幾つかの実施形態では、符号化コンポーネント８３５は、因子に基づいて１つ以上のビット区域のビット区域の数を判定することであって、１つ以上のビットの数はビット区域の数に対応することと、ビットの第１のセットの内の少なくとも幾つかと１つ以上のビットを含むビットの第２のセットを生成することと、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないとの判定に基づいて、ビットの第１のセットの個別の論理状態を反転することと、ビットの第１のセットの個別の論理状態を反転することに基づいて、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないと判定することとをし得る。幾つかの実施形態では、符号化コンポーネント８３５は、反転後の、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないとの判定に基づいて、ビットの第１のセットの元の論理状態を復元することと、第１の論理値を有するビットの第１のセットの異なる部分を、コントローラにおいて蓄積された閾値と比較することと、パーセンテージを、閾値と関連付けられた因子に基づいたパーセンテージ範囲と比較することとをし得る。
幾つかの実施形態では、ビットの第１のセットの内の少なくとも一部分を比較することは、第１の論理状態を有する入力ベクトルのビットのパーセンテージを識別することを含む。幾つかの場合、ビットの第１のセットの内の少なくとも一部分を比較することは、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないと判定することを含む。幾つかの場合、ビットの第１のセットの内の少なくとも一部分を比較することは、入力ベクトルのパターンウェイトを、閾値と関連付けられた因子に基づいた範囲と比較することを含む。
幾つかの実施形態では、プログラミングコンポーネント８４０は、比較することに基づいて、１つ以上のビットとビットの第１のセットとを蓄積するためにメモリのブロックを割り当て得る。幾つかの実施形態では、プログラミングコンポーネント８４０は、生成されたビットの第２のセットをメモリのブロック内に蓄積することを開始し得る。
幾つかの実施形態では、読み出しコンポーネント８４５は、活性化電圧を印加することに基づいて、メモリセルの第１のセットが活性化していると第１の時間において判定することと、メモリセルの第１のセットを含むメモリセルの第２のセットの論理状態を継続期間の終了後に読み出すこととをし得る。幾つかの実施形態では、読み出しコンポーネント８４５は、メモリセルの第２のセットが第１の論理状態に対応すると判定し得る。幾つかの場合、読み出しコンポーネント８４５は、メモリセルの第３のセットが第１の論理状態とは異なる第２の論理状態に対応すると判定することであって、メモリセルの第３のセットは継続期間の終了後に非活性化されることをもし得る。
図９は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするデバイス９０５を含むシステム９００の略図を示す。デバイス９０５は、例えば、図１を参照しながら本明細書で説明したようなメモリデバイス１００のコンポーネントの一例であり得、又は該コンポーネントを含み得る。デバイス９０５は、通信を送受信するためのコンポーネントを含む双方向の音声及びデータ通信のためのコンポーネントを含み得、メモリコントローラ９１５、メモリセル９２０、ベーシックＩ／Ｏシステム（ＢＩＯＳ）コンポーネント９２５、プロセッサ９３０、Ｉ／Ｏコントローラ９３５、及び周辺コンポーネント９４０を含む。これらのコンポーネントは、１つ以上のバス（例えば、バス９１０）を介して電子通信し得る。
メモリコントローラ９１５は、本明細書に説明したように１つ以上のメモリセルを動作し得る。具体的には、メモリコントローラ９１５は、自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートするように構成され得る。幾つかの場合、メモリコントローラ９１５は、クロスポイントアレイと結合され、図８を参照しながら本明細書で説明したようなアクセス動作（例えば、プログラミング又は読み出し）を実施するように動作可能である。幾つかの場合、メモリコントローラ９１５は、ホストデバイス（図示せず）から入力ベクトルのビットの第１のセットを受信することと、第１の論理値を有するビットの第１のセットの内の少なくとも一部分を、コントローラにおいて蓄積された閾値と比較することと、該比較することに基づいて、１つ以上のビットとビットの第１のセットとを蓄積するためにメモリのブロックを割り当てることと、ビットの第１のセットの内の少なくとも幾つかと１ビット以上のビットとを含むビットの第２のセットを生成することと、生成されたビットの第２のセットをメモリのブロック内に蓄積することを開始することとをし得る。幾つかの実施形態では、メモリコントローラ９１５は、メモリアレイのメモリセルのグループを活性化するために、メモリアレイに活性化電圧を印加することと、活性化電圧を印加することに基づいて、メモリセルの第１のセットが活性化されていると第１の時間において判定することと、第１の時間の後に継続期間の間、活性化電圧の印加を維持することと、メモリセルの第１のセットを含むメモリセルの第２のセットの論理状態を継続期間の終了後に読み出すこととをもし得る。
メモリセル９２０は、本明細書に説明されるように情報（すなわち、論理的な状態の形式で）蓄積し得る。幾つかの実施形態では、メモリセル９２０は、３ＤＸＰメモリセルを含むクロスポイントメモリアレイを含み得る。メモリセル９２０は、メモリ媒体とも称され得る。幾つかの場合、メモリ媒体は、相変化メモリセルの３次元クロスポイントアレイを含み得る。
ＢＩＯＳコンポーネント９２５は、ファームウェアとして動作するＢＩＯＳを含むソフトウェアコンポーネントであり、それは、様々なハードウェアコンポーネントを初期化し得、稼働し得る。ＢＩＯＳコンポーネント９２５は、プロセッサと様々なその他のコンポーネント、例えば、周辺コンポーネント９４０、Ｉ／Ｏコントローラ９３５等との間のデータの流れをも管理し得る。ＢＩＯＳコンポーネント９２５は、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、又は任意のその他の不揮発性メモリ内に蓄積されたプログラム又はソフトウェアを含み得る。
プロセッサ９３０は、インテリジェントハードウェアデバイス（例えば、汎用プロセッサ、ＤＳＰ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、プログラム可能論理デバイス、個別的なゲート若しくはトランジスタ論理コンポーネント、個別的なハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせ）を含み得る。幾つかの場合、プロセッサ９３０は、メモリコントローラを使用してメモリアレイを動作するように構成され得る。その他の場合、メモリコントローラはプロセッサ９３０に統合され得る。プロセッサ９３０は、様々な機能（例えば、自動参照のメモリセル読み出し技術をサポートする機能又はタスク）を実施するためにメモリ内に蓄積されたコンピュータ可読命令を実行するように構成され得る。
Ｉ／Ｏコントローラ９３５は、デバイス９０５に対する入力及び出力信号を管理し得る。Ｉ／Ｏコントローラ９３５は、デバイス９０５に統合されない周辺装置をも管理し得る。幾つかの場合、Ｉ／Ｏコントローラ９３５は、外部の周辺装置への物理的接続又はポートを表し得る。幾つかの場合、Ｉ／Ｏコントローラ９３５は、ｉＯＳ（登録商標）、ＡＮＤＲＯＩＤ（登録商標）、ＭＳ−ＤＯＳ（登録商標）、ＭＳ−ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＯＳ／２（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、又は別の既知のオペレーティングシステム等のオペレーティングシステムを利用し得る。他の場合、Ｉ／Ｏコントローラ９３５は、モデム、キーボード、マウス、タッチスクリーン、又は同様のデバイスを表し得、又はそれらと相互作用し得る。幾つかの場合、Ｉ／Ｏコントローラ９３５は、プロセッサの一部として実装され得る。幾つかの場合、ユーザは、Ｉ／Ｏコントローラ９３５を介して、又はＩ／Ｏコントローラ９３５により制御されるハードウェアコンポーネントを介してデバイス９０５と相互作用し得る。
周辺コンポーネント９４０は、任意の入力若しくは出力デバイス、又はそうしたデバイスに対するインタフェースを含み得る。例示として、ディスクコントローラ、音声コントローラ、画像コントローラ、イーサネットコントローラ、モデム、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コントローラ、シリアル若しくはパラレルポート、又はペリフェラルコンポーネントインタコネクト（ＰＣＩ）若しくはアクセラレーテッドグラフィックスポート（ＡＧＰ）スロット等の周辺カードスロットが挙げられ得る。
入力デバイス９４５は、デバイス９０５又はそのコンポーネントへの入力を提供する、デバイス９０５の外部のデバイス又は信号を表し得る。これは、ユーザインタフェース、又は他のデバイスとのインタフェース若しくは他のデバイス間のインタフェースを含み得る。幾つかの場合、入力９４５は、Ｉ／Ｏコントローラ９３５によって管理され得、又は周辺コンポーネント９４０を介してデバイス９０５と相互作用し得る。
出力デバイス９５０は、デバイス９０５又はそのコンポーネントの内の何れかから出力を受信するように構成された、デバイス９０５の外部のデバイス又は信号をも表し得る。出力９５０の例は、表示装置、音声スピーカ、プリントデバイス、別のプロセッサ、又はプリント回路基板等を含み得る。幾つかの場合、出力９５０は、周辺コンポーネント９４０を介してデバイス９０５とインタフェースで連結する周辺素子であり得る。幾つかの場合、出力９５０は、Ｉ／Ｏコントローラ９３５によって管理され得る。
デバイス９０５のコンポーネントは、それらの機能を実行するように設計された回路を含み得る。これは、本明細書で説明した機能を実行するように構成された様々な回路素子、例えば、導電線、トランジスタ、コンデンサ、インダクタ、抵抗器、アンプ、又はその他の能動若しくは非能動素子を含み得る。デバイス９０５は、コンピュータ、サーバ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、ウェアラブル電子デバイス、又はパーソナル電子デバイス等であり得る。又は、デバイス９０５は、こうしたデバイスの一部又は態様であり得る。
図１０は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術のための方法１０００を説明するフローチャートを示す。方法１０００の動作は、本明細書に説明されるように、メモリデバイス１００又はそのコンポーネントによって実装され得る。例えば、方法１０００の動作は、図１及び図７〜図９を参照しながら説明したようなメモリコントローラによって実施され得る。幾つかの実施形態では、メモリデバイス１００は、本明細書で説明する機能を実施するために、該デバイスの機能的素子を制御するためのコードのセットを実行し得る。付加的に又は代替的に、メモリデバイス１００は、以下で説明される機能の態様を専用のハードウェアを使用して実施し得る。
ブロック１００５において、メモリデバイス１００は、ホストデバイスから入力ベクトルのビットの第１のセットをコントローラにおいて受信し得る。ブロック１００５の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１００５の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したようなＩ／Ｏコンポーネント又はコントローラによって実施され得る。
ブロック１０１０において、メモリデバイス１００は、第１の論理値を有するビットの第１のセットの内の少なくとも一部分を、コントローラにおいて蓄積された閾値と比較し得る。ブロック１０１０の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１０１０の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したような符号化コンポーネントによって実施され得る。
ブロック１０１５において、メモリデバイス１００は、比較することに少なくとも部分的に基づいて、１つ以上のビットとビットの第１のセットとを蓄積するためにメモリのブロックを割り当て得る。ブロック１０１５の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１０１５の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したようなプログラミングコンポーネントによって実施され得る。
ブロック１０２０において、メモリデバイス１００は、ビットの第１のセットの内の少なくとも幾つかと１つ以上のビットとを含むビットの第２のセットを生成し得る。ブロック１０２０の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１０２０の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したような符号化コンポーネントによって実施され得る。
ブロック１０２５において、メモリデバイス１００は、生成されたビットの第２のセットをメモリのブロック内に蓄積することを開始し得る。ブロック１０２０の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１０２５の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したようなプログラミングコンポーネントによって実施され得る。
幾つかの実施形態では、方法１０００は、閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいて、ビットの第１のセットを１つ以上のビット区域に分割することと、１つ以上のビット区域の内の少なくとも１つのビット区域を選択することと、選択された少なくとも１つのビット区域のビットのセットの論理状態を反転することであって、１つ以上のビットの値は、ビットのセットの反転された論理状態に少なくとも部分的に基づくこととをも含み得る。幾つかの実施形態では、方法１０００は、因子に少なくとも部分的に基づいて１つ以上のビット区域のビット区域の数を判定することであって、１つ以上のビットの数は、ビット区域の数に対応することをも含み得る。幾つかの実施形態では、方法１０００は、第１の論理状態を有する入力ベクトルのビットのパーセンテージを識別することと、該パーセンテージを、閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいたパーセンテージ範囲と比較することとをも含み得る。
幾つかの実施形態では、方法１０００は、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないと判定することと、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないとの判定に少なくとも部分的に基づいて、ビットの第１のセットの個別の論理状態を反転することとをも含み得る。幾つかの実施形態では、方法１０００は、ビットの第１のセットの個別の論理状態を反転することに少なくとも部分的に基づいて、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないと判定することと、反転後の、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないとの判定に基づいて、ビットの第１のセットの元の論理状態を復元することと、第１の論理値を有するビットの第１のセットの異なる部分を、コントローラにおいて蓄積された閾値と比較することとをも含み得る。幾つかの実施形態では、方法１０００は、入力ベクトルのパターンウェイトを、閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいた範囲と比較することをも含み得る。幾つかの実施形態では、方法１０００は、メモリセルの閾値電圧の第１のセットと関連付けられた第１の論理状態を有するビットの数に少なくとも部分的に基づいて、入力ベクトルのパターンウェイトを判定することであって、閾値電圧の第１のセットは、第１の論理状態とは異なる第２の論理状態と関連付けられた閾値電圧の第２のセットよりも小さいことをも含み得る。
幾つかの実施形態では、自動参照のメモリセル読み出し技術のための装置が説明される。該装置は、ホストデバイスから入力ベクトルのビットの第１のセットをコントローラにおいて受信するための手段と、第１の論理値を有するビットの第１のセットの内の少なくとも一部分を、コントローラにおいて蓄積された閾値と比較するための手段と、該比較することに少なくとも部分的に基づいて、１つ以上のビットとビットの第１のセットとを蓄積するためにメモリのブロックを割り当てるための手段と、ビットの第１のビットの内の少なくとも幾つかと１つ以上のビットとを含むビットの第２のセットを生成するための手段と、生成されたビットの第２のセットをメモリのブロック内に蓄積することを開始するための手段とを含み得る。
幾つかの実施形態では、装置は、閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいて、ビットの第１のセットを１つ以上のビット区域に分割するための手段と、１つ以上のビット区域の内の少なくとも１つのビット区域を選択するための手段と、選択された少なくとも１つのビット区域のビットのセットの論理状態を反転するための手段であって、１つ以上のビットの値は、ビットのセットの反転された論理状態に少なくとも部分的に基づくための手段とをも含み得る。幾つかの実施形態では、装置は、因子に少なくとも部分的に基づいて、１つ以上のビット区域のビット区域の数を判定するための手段であって、１つ以上のビットの数はビット区域の数に対応するための手段とをも含み得る。幾つかの実施形態では、装置は、第１の論理状態を有する入力ベクトルのビットのパーセンテージを識別するための手段と、該パーセンテージを、閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいたパーセンテージ範囲と比較するための手段とをも含み得る。
幾つかの実施形態では、装置は、ビットの第１のセルの数が閾値を満足しないと判定するための手段と、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないとの判定に少なくとも部分的に基づいて、ビットの第１のセットの個別の論理状態を反転するための手段とをも含み得る。幾つかの実施形態では、装置は、ビットの第１のセットの個別の論理状態を反転することに少なくとも部分的に基づいて、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないと判定するための手段と、反転後の、ビットの第１のセットの数が閾値を満足しないとの判定に基づいて、ビットの第１のセットの元の論理状態を復元するための手段と、第１の論理値を有するビットの第１のセットの異なる部分を、コントローラにおいて蓄積された閾値と比較するための手段とをも含み得る。幾つかの実施形態では、装置は、入力ベクトルのパターンウェイトを、閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいた範囲と比較するための手段をも含み得る。幾つかの実施形態では、装置は、メモリセルの閾値電圧の第１のセットと関連付けられた第１の論理状態を有するビットの数に少なくとも部分的に基づいて、入力ベクトルのパターンウェイトを判定するための手段であって、閾値電圧の第１のセットは、第１の論理状態とは異なる第２の論理状態と関連付けられた閾値電圧の第２のセットよりも小さいための手段をも含み得る。
図１１は、本開示の実施形態に従った自動参照のメモリセル読み出し技術のための方法１１００を説明するフローチャートを示す。方法１１００の動作は、本明細書に説明されるように、メモリデバイス１００又はそのコンポーネントによって実装され得る。例えば、方法１１００の動作は、図１及び図７〜図９を参照しながら説明したようなメモリコントローラによって実施され得る。幾つかの実施形態では、メモリデバイス１００は、本明細書で説明する機能を実施するために、該デバイスの機能的素子を制御するためのコードのセットを実行し得る。付加的に又は代替的に、メモリデバイス１００は、以下で説明される機能の態様を専用のハードウェアを使用して実施し得る。
ブロック１１０５において、メモリデバイス１００は、メモリアレイのメモリセルのグループを活性化するために、メモリアレイに活性化電圧を印加し得る。ブロック１１０５の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１１０５の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したようなバイアスコンポーネントによって実施され得る。
ブロック１１１０において、メモリデバイス１００は、活性化電圧を印加することに少なくとも部分的に基づいて、メモリセルの第１のセットが活性化されていると第１の時間において判定し得る。ブロック１１１０の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１１１０の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したような読み出しコンポーネントによって実施され得る。
ブロック１１１５において、メモリデバイス１００は、第１の時間の後に継続期間の間、活性化電圧の印加を維持し得る。ブロック１１１５の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１１１５の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したようなバイアスコンポーネントによって実施され得る。
ブロック１１２０において、メモリデバイス１００は、メモリセルの第１のセットを含むメモリセルの第２のセットの論理状態を継続期間の終了後に読み出し得る。ブロック１１２０の動作は、本明細書で説明した方法に従って実施され得る。幾つかの例では、ブロック１１２０の動作の態様は、図７〜図９を参照しながら説明したような読み出しコンポーネントによって実施され得る。
幾つかの場合、方法１１００は、メモリセルの第２のセットが第１の論理状態に対応すると判定することを含み得る。幾つかの場合、メモリセルの第１のセットが活性化されているとの判定は、メモリセルのグループのサブセットの中央閾値電圧値に基づき、メモリセルのグループのサブセットの閾値電圧は、グループの残りのメモリセルの閾値電圧よりも小さい。幾つかの場合、継続期間は、付加的なメモリセルを活性化することに基づいて判定され、メモリセルの第２のセットは、メモリセルの第１のセットと付加的なメモリセルとを含む。幾つかの場合、活性化電圧は、メモリセルのセットの最小の閾値電圧よりも小さい初期値を有する。他の場合、活性化電圧は、メモリセルのセットの最小の閾値電圧よりも大きく、メモリセルのセットの中央閾値電圧よりも小さい初期値を有する。幾つかの場合、活性化電圧は、時間に対して一定の増加率を有する。幾つかの実施形態では、方法１１００は、メモリセルの第３のセットが第１の論理状態とは異なる第２の論理状態に対応すると判定することであって、メモリセルの第３のセットは継続期間の終了後に非活性化されることをも含み得る。
幾つかの実施形態では、自動参照のメモリセル読み出し技術のための装置が説明される。該装置は、メモリアレイのメモリセルのグループを活性化するために、メモリアレイに活性化電圧を印加するための手段と、活性化電圧を印加することに少なくとも部分的に基づいて、メモリセルの第１のセットが活性化されていると第１の時間において判定するための手段と、第１の時間の後に継続期間の間、活性化電圧の印加を維持するための手段と、メモリセルの第１のセットを含むメモリセルの第２のセットの論理状態を、継続期間の終了後に読み出すための手段とを含み得る。幾つかの場合、装置は、メモリセルの第２のセットが第１の論理状態に対応すると判定するための手段をも含み得る。
幾つかの場合、メモリセルの第１のセットが活性化されているとの判定は、メモリセルのグループのサブセットの中央閾値電圧値に基づき、メモリセルのグループのサブセットの閾値電圧は、グループの残りのメモリセルの閾値電圧よりも小さい。幾つかの場合、継続期間は、付加的なメモリセルを活性化することに少なくとも部分的に基づいて判定され、メモリセルの第２のセットは、メモリセルの第１のセットと付加的なメモリセルとを含む。幾つかの場合、活性化電圧は、メモリセルのセットの最小の閾値電圧よりも小さい初期値を有する。幾つかの場合、活性化電圧は、メモリセルのセットの最小の閾値電圧よりも大きく、メモリセルのセットの中央閾値電圧よりも小さい初期値を有する。幾つかの場合、活性化電圧は、時間に対して一定の増加率を有する。幾つかの場合、装置は、メモリセルの第３のセットが第１の論理状態とは異なる第２の論理状態に対応すると判定するための手段であって、メモリセルの第３のセットは、継続期間の終了後に非活性化されるための手段をも含み得る。
上で説明した方法は可能な実装を説明すること、動作及びステップは再配置され得、さもなければ修正され得ること、並びにその他の実装が可能であることに留意すべきである。更に、方法の内の２つ以上からの実施形態は組み合わせられ得る。
本明細書で説明される情報及び信号は、様々な異なる科学技術及び技術の内の何れかを使用して表され得る。例えば、上の説明全体を通じて言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光粒子、又はそれらの任意の組み合わせにより表され得る。幾つかの図面は、複数の信号を単一の信号として説明し得るが、バスが様々なビット幅を有し得る場合に、信号は複数の信号のバスを表し得ることを当業者は理解するであろう。
用語“電子通信”及び“結合された（coupled）”は、コンポーネント間の電子流動をサポートするコンポーネント間の関係を指す。これは、コンポーネント間の直接接続を含み得、又は介在コンポーネントを含み得る。相互に電子通信する又は結合されたコンポーネントは、（例えば、通電された回路内の）電子若しくは信号を能動的に交換し得、又は（例えば、非通電の回路内の）電子若しくは信号を能動的に交換しないことがあるが、回路が通電されると電子若しくは信号を交換するように構成され得、動作可能であり得る。例として、スイッチ（例えば、トランジスタ）を介して物理的に接続された２つのコンポーネントは、スイッチの状態（すなわち、開放又は閉鎖）に関わらず電子通信し、又は結合され得る。
本明細書で使用されるとき、用語“実質的に（substantially）”は、修飾される特徴（例えば、用語、実質的により修飾される動詞又は形容詞）は、絶対的である必要はないが、該特徴の利点を達成するのに十分に近いことを意味する。
本明細書で使用されるとき、用語“電極”は、導電体を指し得、幾つかの場合、メモリアレイのメモリセル又はその他のコンポーネントへの電気的コンタクトとして用いられ得る。電極は、メモリデバイス１００の素子又はコンポーネント間の導電経路を提供するトレース、ワイヤ、導電線、又は導電層等を含み得る。
カルコゲナイド材料は、元素Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅの内の少なくとも１つを含む材料又は合金であり得る。カルコゲナイド材料は、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ａｓ、Ａｌ、Ｓｉ，Ｓｂ、Ａｕ、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、酸素（Ｏ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）の合金を含み得る。例示的なカルコゲナイド材料及び合金は、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇａ−Ｓｂ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｓ−Ｔｅ、Ａｌ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ａｓ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｔｅ−Ｓｎ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ−Ｇａ、Ｂｉ−Ｓｅ−Ｓｂ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｏ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｐｄ−Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｉ−Ｃｏ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｐｄ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｃｏ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｂｉ−Ｓｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ｎｉ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ｐｄ、又はＧｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ｐｔを含み得るが、これらに限定されない。ハイフンで連結された化学的組成の表記法は、本明細書で使用されるとき、特定の化合物又は合金に含まれる元素を指し示し、指し示された元素を含む全ての化学量論を表すことを意図する。例えば、Ｇｅ−Ｔｅは、ＧｅｘＴｅｙを含み得、ｘ及びｙは、任意の正の整数であり得る。可変抵抗材料の他の例は、例えば、遷移金属、アルカリ土類金属、及び／又は希土類金属等の２つ以上の金属を含む、二元金属酸化物材料又は混合原子価酸化物を含み得る。実施形態は、メモリセルのメモリ素子と関連付けられる１つ以上の特定の可変抵抗材料には限定されない。例えば、可変抵抗材料の他の例は、メモリ素子を形成するために使用され得、とりわけ、カルコゲナイド材料、巨大磁気抵抗材料、又はポリマーベースの材料を含み得る。
用語“絶縁された（isolated）”は、コンポーネント間を電子が現在流れることができないコンポーネント間の関係を指し、コンポーネントは、それらの間に開回路がある場合に相互から絶縁される。例えば、スイッチにより物理的に接続された２つのコンポーネントは、スイッチが開放された場合に相互から絶縁され得る。
メモリアレイ１００を含む本明細書で論じられるデバイスは、シリコン、ゲルマニウム、シリコン−ゲルマニウム合金、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム等の半導体基板上に形成され得る。幾つかの場合、該基板は半導体ウエハである。その他の場合、該基板は、シリコンオングラス（ＳＯＧ）若しくはシリコンオンサファイア（ＳＯＰ）等のシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）基板、又は別の基板上の半導体材料のエピタキシャル層であり得る。基板又は基板のサブ領域の導電性は、リン、ホウ素、又はヒ素を含むがそれらに限定されない様々な化学種を使用したドーピングを通じて制御され得る。ドーピングは、イオン注入により、又は任意のその他のドーピング手段により、基板の初期の形成又は成長の間に実施され得る。
本明細書で論じられる１つ以上のトランジスタは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を表し得、ソース、ドレイン、及びゲートを含む３端子デバイスを含み得る。端子は、導電性材料、例えば金属を通じて他の電子素子に接続され得る。ソース及びドレインは、導電性であり得、高濃度にドープされた、例えば縮退した、半導体領域を含み得る。ソース及びドレインは、低濃度にドープされた半導体領域又はチャネルによって分離され得る。チャネルがｎ型（すなわち、主たるキャリアが電子）である場合、該ＦＥＴはｎ型ＦＥＴと称され得る。チャネルがｐ型（すなわち、主たるキャリアがホール）である場合、該ＦＥＴはｐ型ＦＥＴと称され得る。チャネルは、絶縁ゲート酸化物によって覆われ得る。チャネルの導電性は、ゲートに電圧を印加することによって制御され得る。例えば、正の電圧又は負の電圧をｎ型ＦＥＴ又はｐ型ＦＥＴに夫々印加することは、チャネルが導電性になる結果をもたらし得る。トランジスタの閾値電圧以上の電圧がトランジスタのゲートに印加された場合、トランジスタは“オン”に又は“活性化”され得る。トランジスタの閾値電圧未満の電圧がトランジスタのゲートに印加された場合、トランジスタは“オフ”に又は“不活性化”され得る。
添付の図面に関連して本明細書に記載される説明は、例示的構成を説明し、実装され得る又は請求項の範囲内にある全ての例を表さない。本明細書で使用される用語“例示的（exemplary）”は、“好適”又は“その他の例よりも有利”ではなく“一例、実例、又は説明として役立つこと”を意味する。詳細な説明は、説明される技術の理解を提供する目的のための具体的詳細を含む。これらの技術は、しかしながら、これらの具体的詳細なしに実践され得る。幾つかの実例では、説明される例の内容を不明確にすることを避けるために、周知の構造体及びデバイスはブロック図の形式で示される。
添付の図において、同様のコンポーネント又は機構は、同じ参照ラベルを有し得る。更に、同じ種類の様々なコンポーネントは、ダッシュと、同様のコンポーネント間で区別する第２のラベルとを参照ラベルに続けることによって区別され得る。明細書中にただ第１の参照ラベルが使用される場合、説明は、第２の参照ラベルに関係なく、同じ第１の参照ラベルを有する同様のコンポーネントの内の何れか１つに適用できる。
本明細書に説明される情報及び信号は、様々な異なる科学技術及び技術の何れかを使用して表され得る。例えば、上の説明全体を通じて言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光粒子、又はそれらの任意の組み合わせにより表され得る。
本明細書の開示と関連して記述される様々な説明ブロック及びモジュールは、本明細書で説明される機能を実施するように設計された汎用プロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ若しくはその他のプログラム可能論理デバイス、個別的なゲート若しくはトランジスタ論理、個別的なハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせで実装又は実施され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代わりに、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシーンであり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ（例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）とマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つ以上のマイクロプロセッサ、又は任意のその他のこうした構成）として実装され得る。
本明細書で説明される機能は、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実装され得る。プロセッサにより実行されるソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令又はコードとして蓄積され得、又は送信され得る。その他の例及び実装は、開示及び添付の請求項の範囲内である。例えば、ソフトウェアの性質に起因して、上で説明した機能は、プロセッサにより実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、配線、又はこれらの任意の組み合わせを使用して実装できる。機能を実装する機構はまた、機能の（複数の）部分が異なる物理的場所で実装されるように分散されることを含む、様々な場所に物理的に配置され得る。また、請求項を含む本明細書で使用されるとき、項目のリスト（例えば、“少なくとも１つの”又は“の内の１つ以上”等の句により前置きされる項目のリスト）に使用されるような“又は”は、例えば、Ａ、Ｂ、又はＣの内の少なくとも１つのリストがＡ又はＢ又はＣ又はＡＢ又はＡＣ又はＢＣ又はＡＢＣ（すなわち、Ａ及びＢ及びＣ）を意味するように包含的リストを指し示す。また、本明細書で使用されるとき、句“基づいて”は、条件の閉集合への言及として解釈されないであろう。例えば、“条件Ａに基づいて”と説明される例示的ステップは、本開示の範囲から逸脱することなく、条件Ａ及び条件Ｂの両方に基づき得る。言い換えれば、本明細書で使用されるとき、句“基づいて”は、句“少なくとも部分的に基づいて”と同様の方法で解釈されるであろう。
コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む非一時的コンピュータ記憶媒体及び通信媒体の両方を含む。非一時的記憶媒体は、汎用又は専用のコンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であり得る。例として、非限定的に、非一時的コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的消去可能プログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）ＲＯＭ若しくはその他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ若しくはその他の磁気ストレージデバイス、又は所望のプログラムコード手段を命令若しくはデータ構造の形式で搬送若しくは蓄積するのに使用でき、且つ汎用若しくは専用コンピュータ又は汎用若しくは専用プロセッサによりアクセスできる任意のその他の非一時的媒体を含み得る。また、任意の接続は、コンピュータ可読媒体として適切に称される。例えば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、又は赤外線、無線、及びマイクロ波等の無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又はその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、又は赤外線、無線、及びマイクロ波等の無線技術は媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるとき、磁気ディスク（disk）及び光学ディスク（disc）は、ＣＤ、レーザディスク、光ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、及びブルーレイディスクを含み、光学ディスクがレーザでデータを光学的に再生する一方で、磁気ディスクはデータを磁気的に通常再生する。上の組み合わせもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。
本明細書の説明は、当業者が開示を製作又は使用できるように提供される。開示への様々な修正が当業者に容易に分かるであろうし、本明細書で定義される包括的な原理は開示の範囲を逸脱することなくその他の変形に適用され得る。したがって、開示は、本明細書で説明された例示及び設計に限定されず、本明細書に開示された原理及び新規の機構と一致する最も広い範囲に一致すべきである。

Claims (23)

  1. コントローラにおいて、ホストデバイスから入力ベクトルのビットの第１のセットを受信することと、
    第１の論理値を有する、ビットの前記第１のセットの内の少なくとも一部分を、前記コントローラにおいて蓄積された閾値と比較することであって、前記比較することは、前記入力ベクトルのパターンウェイトを、前記閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいた範囲と比較することを含む、ことと、
    ビットの前記第１のセットの内の少なくとも前記一部分を前記比較することに少なとも部分的に基づいて、１つ以上のビットとビットの前記第１のセットとを蓄積するためにメモリのブロックを割り当てることと、
    ビットの前記第１のセットの内の少なくとも幾つかと前記１つ以上のビットとを含むビットの第２のセットを生成することと、
    生成されたビットの前記第２のセットをメモリの前記ブロック内に蓄積することを開始することと、
    を含む方法。
  2. 前記閾値と関連付けられた前記因子に少なくとも部分的に基づいて、ビットの前記第１のセットを１つ以上のビット区域に分割することと、
    前記１つ以上のビット区域の内の少なくとも１つのビット区域を選択することと、
    選択された前記少なくとも１つのビット区域のビットのセットの論理状態を反転することであって、前記１つ以上のビットの値は、ビットの前記セットの反転された前記論理状態に少なくとも部分的に基づく、ことと、
    を更に含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記因子に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上のビット区域のビット区域の数を決定すること、を更に含み、前記１つ以上のビットの数は、ビット区域の前記数に対応する、請求項２に記載の方法。
  4. ビットの前記第１のセットの内の少なくとも前記一部分を比較することは、
    第１の論理状態を有する前入力ベクトルのビットのパーセンテージを識別することと、
    前記パーセンテージを、前記閾値と関連付けられた前記因子に少なくとも部分的に基づいたパーセンテージ範囲と比較することと、
    を含む、請求項１に記載の方法。
  5. ビットの前記第１のセットの内の少なくとも前記一部分を比較することは、
    ビットの前記第１のセットの数が前記閾値を満足しないと判定することと、
    ビットの前記第１のセットの前記数が前記閾値を満足しないとの前記判定に少なくとも部分的に基づいて、ビットの前記第１のセットのそれぞれの論理状態を反転することと、
    を含む、請求項１に記載の方法。
  6. ビットの前記第１のセットの前記それぞれの論理状態を反転することに少なくとも部分的に基づいて、ビットの前記第１のセットの前記数が前記閾値を満足しないと判定することと、
    前記反転後の、ビットの前記第１のセットの前記数が前記閾値を満足しないとの前記判定に基づいて、ビットの前記第１のセットの元の論理状態を復元することと、
    前記第１の論理値を有するビットの前記第１のセットの異なる部分を、前記コントローラにおいて蓄積された前記閾値と比較することと、
    を更に含む、請求項５に記載の方法。
  7. メモリセルの閾値電圧の第１のセットと関連付けられた第１の論理状態を有するビットの数に少なくとも部分的に基づいて、前記入力ベクトルの前記パターンウェイトを判定すること、を更に含み、閾値電圧の前記第１のセットは、前記第１の論理状態とは異なる第２の論理状態と関連付けられた閾値電圧の第２のセットよりも小さい、請求項１に記載の方法。
  8. メモリアレイのメモリセルのグループを活性化するために、前記メモリアレイに活性化電圧を印加することと、
    前記活性化電圧を印加することに少なくとも部分的に基づいて、メモリセルの第１のセットが活性化されていると第１の時間において判定することと、
    前記第１の時間の後に継続期間の間、前記活性化電圧の印加を維持することと、
    メモリセルの前記第１のセットを含むメモリセルの第２のセットの論理状態を、前記継続期間の終了後に読み出すことと、
    を含む方法。
  9. メモリセルの前記第２のセットが第１の論理状態に対応すると判定すること、を更に含む、請求項８に記載の方法。
  10. メモリセルの前記第１のセットが活性化されているとの前記判定は、メモリセルの前記グループのサブセットの中央閾値電圧値に少なくとも部分的に基づき、メモリセルの前記グループの前記サブセットの閾値電圧は、前記グループの残りのメモリセルの閾値電圧よりも小さい、請求項８に記載の方法。
  11. 前記継続期間は、付加的なメモリセルを活性化することに少なくとも部分的に基づいて判定され、メモリセルの前記第２のセットは、メモリセルの前記第１のセットと前記付加的なメモリセルとを含む、請求項８に記載の方法。
  12. 前記活性化電圧は、メモリセルのセットの最小の閾値電圧よりも小さい初期値を有する、請求項８に記載の方法。
  13. 前記活性化電圧は、メモリセルのセットの最小の閾値電圧よりも大きく、メモリセルの前記セットの中央閾値電圧よりも小さい初期値を有する、請求項８に記載の方法。
  14. 前記活性化電圧は、時間に対して一定の増加率を有する、請求項８に記載の方法。
  15. メモリセルの第３のセットが第１の論理状態とは異なる第２の論理状態に対応すると判定すること、を更に含み、メモリセルの前記第３のセットは、前記継続期間の終了後に非活性化される、請求項８に記載の方法。
  16. メモリ媒体と、
    前記メモリ媒体と結合されたコントローラと、
    を含む電子メモリ装置であって、
    前記コントローラは、
    ホストデバイスから入力ベクトルのビットの第１のセットを受信することと、
    第１の論理値を有する、ビットの前記第１のセットの内の少なくとも一部分を、前記コントローラにおいて蓄積された閾値と比較することであって、前記比較することは、前記入力ベクトルのパターンウェイトを、前記閾値と関連付けられた因子に少なくとも部分的に基づいた範囲と比較することを含む、ことと、
    ビットの前記第１のセットの内の少なくとも前記一部分を前記比較することに少なくとも部分的に基づいて、１つ以上のビットとビットの前記第１のセットとを蓄積するために前記メモリ媒体のメモリのブロックを割り当てることと、
    ビットの前記第１のセットの内の少なくとも幾つかと前記１つ以上のビットとを含むビットの第２のセットを生成することと、
    生成されたビットの前記第２のセットをメモリの前記ブロック内に蓄積することを開始することと、
    を行うように動作可能である、電子メモリ装置。
  17. 前記コントローラは、
    前記閾値と関連付けられた前記因子に少なくとも部分的に基づいて、ビットの前記第１のセットを１つ以上のビット区域に分割することと、
    前記１つ以上のビット区域の内の少なくとも１つのビット区域を選択することと、
    選択された前記少なくとも１つのビット区域のビットのセットの論理状態を反転することであって、前記１つ以上のビットの値は、ビットの前記セットの反転された前記論理状態に少なくとも部分的に基づく、ことと、
    を更に行うように動作可能である、請求項１６に記載の電子メモリ装置。
  18. 前記コントローラは、
    第１の論理状態を有する前記入力ベクトルのビットのパーセンテージを識別することと、
    前記パーセンテージを、前記閾値と関連付けられた前記因子に少なくとも部分的に基づいたパーセンテージ範囲と比較することと、
    を更に行うように動作可能である、請求項１６に記載の電子メモリ装置。
  19. 前記コントローラは、
    ビットの前記第１のセットの数が前記閾値を満足しないと判定することと、
    ビットの前記第１のセットの前記数が前記閾値を満足しないとの前記判定に少なくとも部分的に基づいて、ビットの前記第１のセットの個別の論理状態を反転することと、
    を更に行うように動作可能である、請求項１６に記載の電子メモリ装置。
  20. 前記メモリ媒体は、相変化メモリセルの３次元クロスポイントアレイを含む、請求項１６に記載の電子メモリ装置。
  21. メモリアレイと、
    前記メモリアレイと電子通信するコントローラと、
    を含む電子メモリ装置であって、
    前記コントローラは、
    前記メモリアレイのメモリセルのグループを活性化するために、前記メモリアレイに活性化電圧を印加することと、
    前記活性化電圧を印加することに少なくとも部分的に基づいて、メモリセルの第１のセットが活性化していると第１の時間において判定することと、
    前記第１の時間の後に継続期間の間、前記活性化電圧の印加を維持することと、
    メモリセルの前記第１のセットを含むメモリセルの第２のセットの論理状態を、前記継続期間の終了後に読み出すことと、
    を行うように動作可能である、電子メモリ装置。
  22. 前記コントローラは、メモリセルの前記第２のセットが第１の論理状態に対応すると判定すること、を更に行うように動作可能である、請求項２１に記載の電子メモリ装置。
  23. 前記コントローラは、メモセルの前記グループのサブセットの中央閾値電圧値に少なくとも部分的に基づいて、メモリセルの前記第１のセットが活性化されていると判定すること、を更に行うように動作可能であり、メモリセルの前記グループの前記サブセットの閾値電圧は、前記グループの残りのメモリセルの閾値電圧よりも小さい、請求項２１に記載の電子メモリ装置。
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