专利名称：采用控制电流方法的相变存储元件驱动电路及其控制方法
技术领域：
本发明涉及存储元件的驱动电路，尤其涉及相变存储元件的驱动电路和/或方法。
背景技术：
相变存储元件是采用特定相变材料的晶相(crystalline phase)和非晶相(amorphous phase)之间的导电率和电阻(resistance)差特性来存储信息的存储元件。相变存储元件形成电连接到晶体管元件等的存储单元，该存储单元被形成在半导体衬底上，用于器件的寻址和读/写操作。在存储元件中，采用依据存储层的相变导电率差存储信息，而数据存储在包含有相变区的相变存储元件中。
图1A和图1B图示了传统的相变存储单元10。如图1A所示，相变存储单元包括顶部电极12和底部电极18之间的相变材料14。为了提高电流密度，并因此提高相变材料14的热效率，底部电极18可以通过底部电极触点(BEC)16连接到相变材料14，与底部电极18相比底部电极触点16减少了表面面积。存取晶体管20可以连接到底部电极18并且由字线(WL)控制。
如图1A、1B和2所示，相变存储单元10工作使得流经相变材料14的电流电加热相变区，并且相变材料14的结构可逆地变为结晶状态(图1A)或者非结晶状态(图1B)来存储信息。所存储的信息可通过在相变区流过相对低的电流并且测量相变材料的电阻来读取。
在设置相变材料层14为非结晶状态或者结晶状态时，可以使用不同的脉冲来控制相变材料层的加热。如图3所示，利用高温短持续期加热周期35来将相变材料14复位到非结晶状态，并且利用较长持续期低温加热周期36将相变材料14设置为结晶状态。具体地说，在短持续期周期35中，相变材料14被加热到高于相变材料熔点Tm的温度，接着例如在几纳秒之内被迅速冷却，以在相变材料14中产生非晶区。在较长持续期周期36中，相变材料14被加热到高于相变材料结晶点Tx而低于其熔点Tm的温度，并且在冷却之前维持该温度预定时间，以在相变材料14中产生结晶区。因此，温度被维持在高于结晶温度Tx并低于熔点温度Tm的设置窗口中。
图4是典型的相变材料14的电压-电流关系曲线图。如图4所示，该图被分为用于读操作的复位状态1和设置状态3，以及用于编程相变材料14的状态的部分2。因此，在读相变材料的过程中，即状态1或3中，电流与电压的关系基于相变材料的电阻是线性的。然而，编程部分2是非线性的。因此，为编程相变材料14，使电压增加到高于阈值电压而电流非线性增加到最小的编程电流。
在存储单元阵列中，不同的存储单元可以具有不同的阈值电压，并且因此具有不同的最小设置电流。因此，如图4所见，对于用标有i、ii和iii的直线所反映的不同单元，阈值电压和最小设置电流是可以变化的。但是，通常来说，所有的存储单元一般用基本相同的电流编程。
此外，如图5A和5B所见，传统的相变存储器件500可能存在如下困难控制施加到存储单元的电压从而确保所有的存储单元都超出了阈值电压。如图5A所见，电流镜(current mirror)控制所提供的电流以编程存储单元510，使得单元电流ICELL由参考电流IREF来控制。在从复位状态到设置状态的编程期间，如果将低于相变材料14阈值电压Vth的电压提供给相变材料14，那么数据线DL的电压电平接近于电源电压VDD的电平。如果提供给PCM的设置电流ICELL的量通过增加参考电流IREF来增加，那么提供给PCM的电压电平可以增加到超出阈值电压Vth。因此，相变材料的电阻变换为动态电阻，并且数据线DL的电压电平变为低于电源电压VDD的电平。电压的这种变化可能在这些地方存在问题，即如果当电压可能没有达到阈值电压时将相同的电流施加到所有单元，那么不同的存储单元具有不同的阈值电压并且可能使得某些单元没有被设置，复位电流的减小也可能使得难于将设置电流适合于狭窄的设置窗口，并且可能难以对于所有的器件维持电压和/或电流在如图5B所示的设置窗口中。
发明内容
本发明的一些实施例提供，在相变存储器件的编程期间，通过根据相变材料电阻的测量控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量，来编程相变存储器件。
本发明的特定实施例中，控制电流量包括测量相变存储器件的相变材料两端的电压，并且根据在相变材料两端的测量电压控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量。此外，控制所提供的电流量可以包括增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电压电平相对于参考电压值变化，并且如果所测量的电压电平相对于参考电压值已经变化，就维持该电流恒定。所测量的电压电平相对于参考电压的变化可以是所测量的电压电平下降到参考电压值以下。
本发明的另外实施例中，增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电压电平相对于参考电压值变化包括增加提供给电流镜电路的参考电流量使得增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电压电平相对于控制所提供的电流量的参考电压值变化。控制提供给相变材料的电流的电流镜的节点可以被预充电，并且在某些实施例中，响应于通电信号而预充电。其它实施例中，对检测相变材料两端的电压的节点预充电。例如，预充电的节点可以是相变存储器件的数据线。
本发明的另外实施例中，其中提供给相变材料的电流由电流镜电路提供，维持电流恒定包括当电压下降到参考电压以下时，浮置控制提供给相变材料的电流的电流镜的节点。
本发明的其它实施例中，控制电流量包括测量提供给相变存储器件的相变材料的电流，以及根据提供给相变材料的所测量的电流控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量。此外，控制所提供的电流量可以包括增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电流相对于参考电流值变化，并且如果所测量的电流相对于参考电流值变化就维持该电流恒定。所测量的电流相对于参考电流的变化可以是所测量的电流超出参考电流值。
本发明的一些实施例提供相变存储器件，其包括由相变材料组成的相变存储单元，被配置来测量耦合到相变存储单元的数据线的电压和/或电流的检测电路，以及被耦合到相变存储单元并且被配置来根据检测电路的输出来控制提供给相变存储单元的相变材料的电流量的控制器电路。
本发明的特定实施例中，检测电路包括电压检测电路。电压检测电路可以被配置来将数据线的检测电压与参考电压进行比较并根据该检测电压是否高于或者低于该参考电压输出控制信号。控制器电路可以包括电流镜电路，该电流镜电路被配置来增加提供给相变存储单元的电流量直到由电压检测电路输出的控制信号指示检测电压低于该参考电压，并且当由电压检测电路输出的控制信号显示检测电压低于该参考电压时维持提供给相变存储单元的电流量。
本发明的另外实施例中，电流镜电路还响应第一控制信号来控制电流是否提供给相变存储单元。电流镜电路可以包括具有耦合在相变存储单元的数据线和电源电压之间的控制端的第一晶体管；耦合在第一晶体管的控制端和电源电压之间的电荷存储元件；响应选择性地将第一晶体管的控制端耦合到电源电压的第一控制信号的第二晶体管；以及第三晶体管，该第三晶体管响应第二控制信号和电压检测电路的输出，用于选择性地将第一晶体管的控制端和电荷存储元件耦合到接地电压。在某些实施例中，电荷存储元件包括金属氧化物半导体电容器。
本发明的其它实施例中，检测电路包括电流检测电路。电流检测电路可以被配置来将数据线的所测量的电流与参考电流进行比较，并根据该所测量的电流高于还是低于该参考电流输出控制信号。此外，控制器电路可以包括电流镜电路，其被配置来增加提供给相变存储单元的电流量直到由电流检测电路输出的控制信号指示所测量的电流低于该参考电流，并且当由电流检测电路输出的控制信号指示所测量的电流高于该参考电流时维持提供给相变存储单元的电流量。
本发明的一些实施例提供相变存储器写驱动电路，其包括耦合到相变存储器的数据线的电流检测电路和响应控制信号并被耦合到相变存储器的数据线的电流发生电路。电流发生电路被配置来响应控制信号将电流提供给相变存储器的数据线并且增加提供给相变存储器的数据线的电流量直到电流检测电路指示由电流检测电路所测量的电流高于参考电流，并且当由电流检测电路所测量的电流指示所测量的电流高于参考电流时维持提供给相变存储单元的电流量。
本发明的另外实施例提供相变存储器写驱动电路，其包括耦合到相变存储单元的数据线的电压检测电路；和响应控制信号并耦合到相变存储单元的数据线的电流发生电路。电流发生电路被配置来响应控制信号将电流提供给相变存储单元的数据线并且增加提供给相变存储单元的数据线的电流量直到电压检测电路指示由电压检测电路所测量的电压低于参考电压，并且当由电压检测电路所测量的电压指示测量电压低于参考电压时维持提供给相变存储单元的电流量。
通过参考所附的附图对其示范性的实施例进行详细描述，本发明的上述和其它特征和优点将变得更加清楚，其中图1A和1B是相变存储单元的示图。
图2是相变存储单元的示意图。
图3是图示作为时间和温度函数的相变材料的状态变化的图。
图4是图示相变材料的电流和电压关系的曲线图。
图5A是传统的驱动器电路和相变存储单元的示意图。
图5B是相变存储单元的电阻与电压的曲线图。
图6是图示用于驱动根据本发明的一些实施例的相变存储单元的操作的流程图。
图7是根据本发明的一些实施例的相变存储单元和驱动器电路的方框图。
图8是根据本发明的一些实施例的相变存储器和驱动器电路的示意图。
图9和10是图示图8的电路工作的时序图。
具体实施例方式
现在在下文中将参考其中示出了本发明实施例的附图对本发明进行全面描述。但是，本发明不应该被理解为限于这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得其公开内容透彻和全面，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。附图中，为清楚起见夸大了层的厚度和区域。全文中相同的附图标记指相同的组件。如这里所用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联项的任何一个和全部的组合。
这里所用的术语只是为了描述特定实施例而不是意图限制本发明。如此处所使用的，单数形式的“一个”和“该”(“a”，“an”和“the”)旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有所指。还应该理解术语“包括”(“comprises”和/或“comprising”)，当用于本说明书中时，规定为存在所述的特征、整数(integer)、步骤、操作、元件、和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其组合。
要理解到，当元件如层、区域或衬底称为在其它元件“上”(“on”)或者延伸“到”其它元件“上”(“onto”)时，它可能直接在其他元件上或者直接延伸到其它元件上，或者也可以存在插入的元件。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件“上”(“directly on”)或者“直接”延伸“到”其它元件“上”(“directly onto”)时，则不存在插入元件。也要理解到，当元件被称为“连接(connect)”或者“耦合(couple)”到另一个元件时，它可以是直接被连接或者被耦合到另一个元件或者可以存在插入元件。相反，当元件被称为“直接连接”或者“直接耦合”到另一个元件时，则不存在插入元件。
要理解到，虽然这里可以采用术语第一、第二等描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该由这些术语所限制。这些术语仅仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分也可以称之为第二元件、组件、区域、层或部分而不脱离本发明的教导。
此外，这里也可以采用相对术语如“下”或“底”以及“上”或“顶”来描述正如各图所示的一个元件与另一个元件的关系。要理解，相对术语旨在除附图所描述的定向之外还包含器件的不同定向。例如，如果倒置图中的器件，则在其它元件的“下”侧所述的元件将被定向在其它元件的“上”侧。因此根据图的特定定向，示范性术语“下”可以包含定向“下”和“上”两者的定向。同样，如果一个图中的器件是倒置的，那么表述为“低于(below)”其它元件或其它元件“之下(beneath)”的元件将会定向在其它元件“之上”。因此示范性术语“低于”或“之下”可以包括之上和之下两种定向。
除非有另外的定义，这里所采用的全部术语(包括技术和科学的术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解相同的意义。还要理解，如通用的词典中定义的术语，应该解释为具有与相关领域的背景中其意义一致的意义，并且不能解释为理想化的或者超出常规的意义，除这里特别如此定义的之外。
本发明的一些实施例提供相变存储器和/或操作相变存储器的方法，该相变存储器根据检测存储单元的电阻变化来控制提供给相变存储单元的电流量。这里将参照根据电压变化所检测的存储单元的电阻变化来对本发明的实施例进行描述，然而，电阻变化也可以根据电流变化检测。因此，本发明的实施例不应被解释为限于在此处所提供的特定解释性实例。
图6是示出根据本发明的一些实施例的用于编程相变存储单元的操作的流程图。如图6所示，相变存储单元通过在第一电平将电流施加给相变材料而被编程(方框610)。监视相变材料两端的电压(方框620)并且如果没有检测到电压的变化(方框620)，则增加提供给相变材料的电流的电平(方框640和610)。当检测到相变材料两端的电压变化，指示相变材料的电阻的电平已经变化时(方框620)，维持提供给相变材料的电流的电平在该电平(方框630)。例如，可以对相变材料增加电流直到相应于该电流的电压超出阈值电压，接着将该电流维持在恒定电平。因此，即使是狭窄的设置窗口，施加到相变材料的电流和电压也可以以稳定方式来维持。在特定的实施例中，相变材料电阻的变化可以通过测量相变存储器的数据线的电压电平来进行检测。这样的电流控制可以逐位线或者逐单元地提供。
图7是根据本发明的一些实施例的相变存储器件的方框图。如图7所见，相变存储器件包括控制器电路660、相变存储单元670和电压检测电路680。电压检测电路680被配置来测量耦合到相变存储单元的数据线的电压。控制器电路660被耦合到相变存储单元670并被配置来根据检测电路680的输出控制提供给相变存储单元670的相变材料的电流量。相变存储单元670可以是例如常规的相变存储单元，如图1A、1B和2所示。
电压检测电路680被配置来将数据线的测量电压与参考电压比较并根据该测量电压高于还是低于该参考电压输出控制信号。控制器电路660可以由电流镜电路提供，该电流镜电路被配置来增加提供给相变存储单元的电流量直到由电压检测电路680输出的控制信号指示测量电压低于该参考电压，并且当由电压检测电路输出的控制信号指示测量电压低于该参考电压时维持提供给相变存储单元670的电流量。参考电压可以根据相变材料的设置电阻与复位电阻的比率来确定。一些实施例中该比率可以高于100。
图8是根据本发明的一些实施例的相变存储器件700的电路图。如图8所见，相变存储器件700包括检测电路710、控制器720和存储器阵列730。一些实施例中，检测电路710可以提供图7的检测电路680，控制器720可以提供图7的控制器电路660，而存储器阵列730可以提供图7的相变存储单元670。
还如图7所示，控制器720可以包括电流发生器控制器单元740和电流发生器750。电流发生器控制器单元740和电流发生器750可以提供电流镜电路，使得由电流发生器750提供给存储器阵列730的电流ICELL受电流发生器控制器单元740中电流IREF的控制。电流发生器750响应第一控制信号PDIS，该第一控制信号PDIS控制是否将电流ICELL提供给存储器阵列730的相变存储单元并且在设置操作之前将电容器C充电到VDD电平。
存储器阵列730可以包括通过位线互连并且通过字线选择的多个相变存储单元。例如，位线BL可以耦合到多个相变存储单元，该多个相变存储单元单独受控于耦合到存储器阵列730的字线(WL1，WL2，......)的各存取晶体管。每个存储单元可以包括相变材料并且各相变材料如图7的RGST1，RGST2等所示。提供给位线的电流通过为其激活字线的相变存储单元的相变材料，并且可以如此所述的那样被控制，以便编程相变存储单元的相变材料的状态。
电流发生器控制器单元740和电流发生器750可以接收三个控制信号。第一控制信号PDIS控制电流发生器750是否驱动存储器阵列730并且将节点N3充电到VDD电平。第二控制信号PSET提供设置脉冲，激活该设置脉冲以便将所选择的相变存储单元的相变材料设置为设置状态。第三信号PVCCHB可以在半导体存储器件700的通电序列期间和/或每个写操作之前激活一次，以供触发器电路LAT初始化。
如图8所见，控制器720包括具有耦合在相变存储单元的数据线(位线BL)与电源电压VDD之间的受控端的第一晶体管MTR2。电荷存储元件(电容器C)被耦合在第一晶体管MTR2的控制端和电源电压VDD或者接地电压VSS之间。第二晶体管MTR1响应第一控制信号并且选择性地将第一晶体管MTR2的控制端耦合到电源电压VDD，以便控制电流流向数据线。第三晶体管CTR响应第二控制信号PSET和检测电路710的输出DETV，用于选择性地将第一晶体管MTR2的控制端和电荷存储元件C耦合到接地电压VSS。电荷存储元件C可以由金属氧化物半导体电容器提供。
电流发生器控制器单元740包括锁存器LAT，该锁存器LAT用作具有清除(override)设置状态的复位状态的设置/复位锁存器。因此，或门NOR1和NOR2交叉耦合并且具有作为设置输入的PSET信号以及作为复位输入的PVCCHB信号和由检测电路710输出的反馈信号DETV。电流发生器控制器单元740还包括控制晶体管CTR，该控制晶体管CTR使其控制端耦合到设置/复位锁存器LAT的输出，并且该控制晶体管CTR控制电流从节点N3流过作为有源电阻R的晶体管TR1和TR2。通过利用电荷存储元件C和有源电阻R，N3的节点电压能够根据RC时间常数从VDD慢慢降低到VSS。
检测电路710由电压比较器DTR提供，该电压比较器DTR将节点VA处的电压与参考电压比较。由于相变存储单元的设置状态和复位状态之间的电阻变化大，所以参考电压电平仅需要被设置成当存储单元在设置状态和在复位状态时的相变存储单元的电压电平之间的电压。如果节点VA处的电压高于参考电压，那么检测电路710就输出作为低值的信号DETV，而如果节点VA处的电压低于参考电压，那么检测电路710就输出作为高值的信号DETV。
进一步如图8所图示，来自电流发生器750的电流可以通过可由使能信号Y控制的分流晶体管选择性地提供到位线。
现在将参考图9和10对相变存储器件700的操作进一步详细地描述。通电时，PVCCHB信号提供复位脉冲以便设置锁存器LAT的输出为已知状态。PSET信号为低指示没有执行将存储单元设置在设置状态的操作。因此，PVCCHB的复位脉冲被接收之后，节点N1就被设置为低状态并且晶体管CTR被关断。此外，控制信号PDIS为高，于是反相器I1的输出为低，并且nMOS晶体管MTR1导通使得电容器C预充电到VDD而节点N3处于VDD使得晶体管MTR2关断。此外，可以提供单独的晶体管以便给节点VA预充电。这样的晶体管可以响应控制信号PDIS给节点VA预充电，使得节点VA和节点N3都充电到接近VDD。节点N3和/或节点VA可以响应于通电信号而被充电到接近VDD。
当相变存储单元被编程为设置状态时，控制信号PDIS变换到低电平并且控制信号PSET变换到高电平。当PDIS为变低而PSET变高时，晶体管MTR1关断并且设置/复位锁存器LAT被设置使得节点N1为高而晶体管CTR导通。因此，电容器C开始通过晶体管TR1、TR2和CTR放电。因此，节点N3的电压降低，如图9和10的信号VN3所示。随着节点N3的电压降低晶体管MTR2给相变存储单元提供增加的电流ICELL。虽然电流ICELL增加，但是由于附图的比例，在此期间电流ICELL显示为图9和10中对ICELL的基本平坦直线。因此，随着节点N3(VN3)处电压降低，ICELL增加。
当相变存储单元变化状态使得相变材料的电阻变化时，电流ICELL增加而节点VA处的电压下降到低于参考电压VREF。因此，信号DETV从低转换到高并且锁存器LAT被复位，使得节点N1处于低状态而晶体管CTR关断，这使得节点N3浮置并且阻止节点N3处的电压VN3下降。VN3下降的持续时间一般是大约10ns。因此，停止增加由晶体管MTR2提供的电流并且电流基本维持在与当DETV信号使晶体管CTR关断时所提供的电流相同的电流量。电流ICELL维持在该电平直到信号PDIS转换为高电平，该高电平使晶体管MTR1导通从而将节点N3拉到接近VDD并且使晶体管MTR2关断。因此，提供到存储单元的电流的持续时间可以由信号PDIS的持续时间来控制。
如图9所见，如果阈值电压Vth在存储单元之间不同，则电压VA下降到参考电压之下的电流电平也将不同。但是，由于所提供的电流电平是基于节点VA处的电压变化的检测，所以电压VN3将持续下降而电流ICELL将增加直到达到阈值电压。因此，可以基于单个存储单元的特性给具有不同阈值电压的存储单元提供不同的电流电平。
虽然参考节点VA处的电压的电压检测已对本发明的实施例进行了描述，但是检测电路710也可以作为电流检测电路来提供。因此，电压比较器DTR可以由电流传感放大器来替换，并且可以监视电流ICELL以检测其超出了参考电流电平以便产生控制信号DETV。因此，本发明的实施例不应该被解释为限于电压检测技术，而是可以采用用于检测相变存储单元的电阻变化并且在检测到电阻变化之后维持该提供到单元的电流在恒定电平的任何技术。
本发明的实施例也可以用于与其它相变存储编程技术的组合中，诸如例如与根据存储器的检测状态来控制脉冲持续期的相变存储器的组合中，于2004年12月9日公开的美国专利公开No.2004/0246804对此进行了描述，其全部公开内容通过参考在此合并，就像其整体在此被提出。
虽然参考示范性实施例对本发明进行了具体说明和描述，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种形式和细节的变化。
权利要求
1.一种编程相变存储器件的方法，包括根据在相变存储器件的编程期间测量相变材料的电阻，控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量。
2.如权利要求1所述的方法，其中控制电流量包括测量相变存储器件的相变材料两端的电压；以及根据相变材料两端所测量的电压控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量。
3.如权利要求2所述的方法，其中控制所提供的电流量包括增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电压电平相对于参考电压值变化；以及如果所测量的电压电平相对于参考电压值已变化，则维持该电流恒定。
4.如权利要求3所述的方法，其中所测量的电压电平相对于参考电压的变化包括所测量的电压电平下降到参考电压值之下。
5.如权利要求3所述的方法，其中增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电压电平相对于参考电压值变化包括增加提供给电流镜电路的参考电流量以便增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电压电平相对于控制所提供的电流量的参考电压值变化。
6.如权利要求5所述的方法，还包括对控制提供给相变材料的电流的电流镜的节点预充电。
7.如权利要求6所述的方法，其中对节点的预充电响应通电信号。
8.如权利要求5所述的方法，还包括对检测相变材料两端的电压的节点预充电。
9.如权利要求2所述的方法，其中被预充电的节点包括相变存储器件的数据线。
10.如权利要求3所述的方法，其中提供给相变材料的电流由电流镜提供，并且其中维持电流镜恒定包括当所测量的电压下降到参考电压之下时浮置控制提供给相变材料的电流的电流镜的节点。
11.如权利要求1所述的方法，其中控制电流量包括测量提供给相变存储器件的相变材料的电流；以及根据提供给相变材料的所测量的电流控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量。
12.如权利要求11所述的方法，其中控制所提供的电流量包括增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电流相对于参考电流值变化；以及如果所测量的电流相对于参考电流值变化，则维持该电流恒定。
13.如权利要求12所述的方法，其中所测量的电流相对于参考电流的变化包括所测量的电流超出该参考电流值。
14.一种相变存储器件，包括相变存储单元，包括相变材料；被配置来测量耦合到相变存储单元的数据线的电压和/或电流的检测电路；以及控制器电路，其被耦合到相变存储单元并且被配置来根据检测电路的输出控制提供给相变存储单元的相变材料的电流量。
15.如权利要求14所述的相变存储器件，其中检测电路包括电压检测电路。
16.如权利要求15所述的相变存储器件，其中电压检测电路被配置来将数据线的测量电压与参考电压比较，并且根据该测量电压高于还是低于参考电压来输出控制信号。
17.如权利要求16所述的相变存储器件，其中控制器电路包括电流镜电路，该电流镜电路被配置来增加提供给相变存储单元的电流量直到由电压检测电路输出的控制信号指示测量电压低于该参考电压，并且当由电压检测电路输出的控制信号指示测量电压低于该参考电压时维持该提供给相变存储单元的电流量。
18.如权利要求17所述的相变存储器件，其中电流镜电路还响应第一控制信号以控制是否提供电流给相变存储单元。
19.如权利要求18所述的相变存储器件，其中电流镜电路包括第一晶体管，具有耦合在相变存储单元的数据线和电源电压之间的控制端；电荷存储元件，耦合在第一晶体管的控制端和电源电压之间；第二晶体管，响应选择性地将第一晶体管的控制端耦合到电源电压的第一控制信号；以及第三晶体管，响应第二控制信号和电压检测电路的输出，用于选择性地将第一晶体管的控制端和电荷存储元件耦合到接地电压。
20.如权利要求19所述的相变存储器件，其中电荷存储元件包括金属氧化物半导体电容器。
21.如权利要求14所述的相变存储器件，其中检测电路包括电流检测电路。
22.如权利要求21所述的相变存储器件，其中电流检测电路被配置来将数据线的所测量电流与参考电流进行比较，并且根据该所测量的电流高于还是低于该参考电流输出控制信号。
23.如权利要求22所述的相变存储器件，其中控制器电路包括电流镜电路，该电流镜电路被配置来增加提供给相变存储单元的电流量直到由电流检测电路输出的控制信号指示所测量的电流低于该参考电流，并且当由电流检测电路输出的控制信号指示所测量的电流高于该参考电流时维持该提供给相变存储单元的电流量。
24.一种相变存储器件，包括相变存储单元，包括相变材料；以及用于根据在相变存储单元的编程期间相变材料电阻的测量来控制提供给相变存储单元的相变材料的电流量的装置。
25.如权利要求24所述的相变存储器件，其中用于控制电流的装置包括用于测量相变存储器件的相变材料两端的电压的装置；以及用于根据相变材料两端的测量电压控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量的装置。
26.如权利要求25所述的相变存储器件，其中用于控制所提供的电流量的装置包括用于增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电压电平相对于参考电压值变化的装置；以及如果所测量的电压电平相对于参考电压值已经变化，则维持该电流量恒定的装置。
27.如权利要求26所述的相变存储器件，其中恒定电流量基本上与在测量电压变化之前被增加到的电流量相同。
28.如权利要求24所述的相变存储器件，其中用于控制电流量的装置包括用于测量提供给相变存储器件的相变材料的电流的装置；以及用于根据提供给相变材料的所测量的电流控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量的装置。
29.如权利要求28所述的相变存储器件，其中用于控制所提供的电流量的装置包括用于增加提供给相变材料的电流量直到所测量的电流相对于参考电流值变化的装置；以及如果所测量的电流相对于参考电流值已经变化，则维持该电流恒定的装置。
30.如权利要求29所述的相变存储器件，其中所测量的电流相对于参考电流的变化包括所测量的电流超出该参考电流值。
31.一种相变存储器写驱动电路，包括电流检测电路，其被耦合到相变存储器的数据线；电流发生电路，其响应于控制信号并且被耦合到相变存储器的数据线并被配置来响应于控制信号将电流提供给相变存储器的数据线，并且增加提供给相变存储器的数据线的电流量直到电流检测电路指示由电流检测电路测量的电流高于参考电流并且当由电流检测电路测量的电流指示所测量的电流高于该参考电流时，维持提供给相变存储器的电流量。
32.一种相变存储器写驱动电路，包括电压检测电路，被耦合到相变存储器的数据线；电流发生电路，其响应于控制信号，并且被耦合到相变存储器的数据线，并被配置来响应控制信号将电流提供给相变存储器的数据线，并且增加提供给相变存储器的数据线的电流量，直到电压检测电路指示由电压检测电路检测的电压低于参考电压，并且当电压检测电路测量的电压指示所测量的电压低于该参考电压时，维持提供给相变存储器的电流量。
全文摘要
提供了编程相变存储器件以及用于编程相变存储器件的驱动电路，其根据在相变存储器件编程期间对相变材料的电阻测量控制提供给相变存储器件的相变材料的电流量。这种控制可以基于对电压或电流的检测。提供给相变材料的电流量可以被增加直到所测量的电压电平相对于参考电压值变化并且如果所测量的电压电平相对于该参考电压值已变化时维持电流恒定。所测量的电压电平相对于参考电压的变化可以是所测量的电压电平下降到该参考电压值之下。
文档编号G11C16/02GK1747058SQ200510089639
公开日2006年3月15日 申请日期2005年6月20日 优先权日2004年6月19日
发明者赵佑荣, 姜尚范 申请人:三星电子株式会社