相变存储器中的单元状态确定的制作方法

专利名称：相变存储器中的单元状态确定的制作方法
技术领域：
本发明主要地涉及相变存储器，并且更具体地涉及用于确定相变存储器单元的状态的方法和装置。
背景技术：
相变存储器(PCM)是利用某些硫族化物材料在具有不同导电率的至少两个状态之间的可逆切换的新型非易失性固态存储器技术。PCM快速、具有很好留置和耐久属性并且已经表明升级至将来光刻节点。出于这些原因而认为它有潜力备选或者补充如今的主流存储器和存储应用中的闪存。在商业上可用的PCM器件中，可以通过施加热将基本存储单位(“单元”)设置成晶态和非晶态这两个状态之一。在代表二进制O的非晶态状态中，单元的电阻高。硫族化物材料在加热至它的结晶点以上的温度然后冷却时被变换成导电晶态状态。这一低阻状态代表二进制I。如果然后将单元加热至硫族化物熔点以上的高温，则硫族化物材料在迅速冷却时恢复至它的非晶态状态。为了向PCM单元写入数据，向单元施加电压或者电流脉冲以将硫族化物材料加热至适当温度以在冷却之后引起希望的单元状态。为了读取单元，使用单元电阻作为度量来确定单元的状态。通过将单元偏置于某一恒定电压电平并且测量流过它的电流或者通过传递恒定电流并且测量跨越单元形成的电压来测量单元电阻。在单元的电流比电压特性的亚阈值(sub-threshold)区域中(即在阈值切换电压(即硫族化物切换至传导“接通”状态时的电压，电流可以在该状态流过单元以通过焦耳加热来加热它，因此潜在地引起相变)以下的区域中)执行这一测量。在这一亚阈值范围中，可以读取单元而不影响单元状态，高阻测量指示二进制O而低阻测量指示二进制I。PCM变成主流的关键要求是使成本/位降至与MLC闪存技术竞争的水平的多级单元(MLC)能力。多级存储器单元可以被设置成s个不同电阻级，其中s > 2，因此允许每个单元存储多于一个的位。例如NOR闪存可以每个单元存储四级，即两位。可以使用43nm工艺技术来每单个闪存单元存储四位数据(即十六级)的MLC NAND闪存芯片当前可用。在PCM单元中，通过利用硫族化物单元的部分非晶态状态来实现MLC操作。可以通过变化硫族化物材料内的非晶态状态的有效体积来设置不同单元级。这继而变化单元电阻。虽然商业上可用的PCM芯片当前每个单元存储仅一位，但是已经在实验上示范PCM芯片中每个单元存储四位。PCM器件中的问题是称为短期电阻漂移或者结构驰豫的物理现象，该现象经常简称为“漂移”。这一问题在MLC器件中尤其显著并且给PCM中的可靠MLC能力带来显著技术障碍。认为结构驰豫归因于相变材料的非晶态相中的局部原子重排，从而影响它们的导电率。具体而言，MLC PCM中的在非晶态状态或者在部分非晶态状态编程的PCM单元的电阻在时间上向上移位并且也受温度影响。因此，观测在不同时间瞬间测量的单元电阻按照随着时间增加而增加的趋势波动。对这一电阻移位有贡献的事件在性质和出现时间上是随机的，因此很难预测和减轻。由于电阻移位，因此与不同单元状态(在活跃体积内的非晶态/晶态材料相的配置)对应的不同电阻级可以在随机时间瞬间相互重叠，从而造成单元状态确定的随机错误。已经提出许多技术以解决电阻移位问题。一种技术涉及到使用参考单元，其中出于漂移减轻的目的而保留储存器单元总体的某一部分。将这些参考单元中的每个参考单元编程至特定单元状态，并且按照规律间隔监视这些单元的电阻以观测用于其它单元(即用于实际用户数据存储的单元)的电阻漂移的估计。然后，以获得无漂移影响的电阻级为目的，从对用户单元的测量去除估计的漂移。这样的基于参考级的漂移抵消的效果主要依赖于相似单元的状态表现相似漂移特性的假设。然而在不可避免地存在显著单元间可变性(由在更小单元尺度增加的过程变化引起)和单元内参数变化(主要由材料变化引起)时，这一假设的有效性值得怀疑从而导致有缺陷的漂移抵消。漂移加速是用于应对漂移的另一提议。在对存储器单元编程期间(或者之后)，在某一(足够低)温度对单元退火一段时间，以由此根据阿列纽斯关系(Arrheniusrelation)加速漂移影响。假设单元电阻在退火之后未显著漂移。实验尚未充分证实这一方式的有效性。另外由于热激活相变现象，所以单元退火可能导致不期望的单元状态扰动。也已经提出编码技术以应对漂移。这里，没有单独地而是在单元块(码字)中编程和读取存储器单元。在这些码字中添加的冗余性旨在使码字不受漂移影响，并且提供在解码时无错误取回信息。尽管漂移编码可以是潜在强大技术，但是它的有效性通常随着所用代码的冗余性而伸缩。更高冗余性不利于可用于存储实际用户数据的存储器容量。通常仅容许最少冗余性，并且这可能减少代码在应对漂移时的有效性。

发明内容
本发明一个方面的一个实施例提供一种用于确定相变存储器单元的状态的方法。该方法包括进行依赖于单元的亚阈值电流比对电压特性的多个测量；处理测量以获得依赖于所述电流比对电压特性的斜率的度量；并且根据所述度量确定单元的状态。在本发明的一些实施例中，运用如下度量，该度量依赖于单元的亚阈值电流比对电压(Ι/v)特性的斜率，即在阈值切换电压以下的I/V特性斜率。亚阈值I/V特性的斜率依赖于电阻微分(即电阻导数)、但是不依赖于任何绝对电阻值。尽管单元电阻如上文讨论的那样随着时间显著变化，但是在亚阈值范围中Ι/v特性的斜率保持随着时间几乎不变。这是因为亚阈值Ι/v斜率是单元内的非晶态相的有效体积的函数。有效非晶态体积又是单元状态的良好测量并且尤其地是不受漂移影响的测量，因为已知漂移不影响非晶态相的几何形状(假设漂移归因于非晶态相内的缺陷湮灭、但是不影响总非晶态体积)。体现本发明的一些方法利用亚阈值I/V斜率以获得基本上不随着漂移变化的单元状态度量。具体而言，在本发明的一些实施例中使用的度量基本上不受漂移影响，即它除了不可避免的噪声波动之外保持随着时间基本上恒定。由于亚阈值Ι/v斜率是单元内的有效非晶态体积的函数，并且因此是单元状态测量的函数，所以继而前述度量也是单元状态的特性并且因此可以用来在MLC PCM中的不同状态之间区分。如下文进一步描述的那样，对实际PCM单元阵列的实验结果示范这一陈述的有效性和这一度量作为单元状态测量的效率。因此，通过使用描述的度量，本发明的一些实施例提供用于以取回的信息不受漂移影响的方式确定PCM单元的状态的方法。根据本发明一些实施例的方法可以不关于漂移性质本身进行任何假设，并且可以不造成用户存储容量的内在损失。本发明的一些实施例因此可以提供改进用于PCM阵列的单元状态确定从而总体上促进增强的MLC能力和PCM器件的高效操作。前述度量可以用多种方式根据这一斜率直接或者间接依赖于亚阈值I/V特性的斜率。要点在于度量以某一方式与亚阈值Ι/v斜率有关，并且因此不直接依赖于单元的绝对电阻，后者如上文讨论的那样受漂移影响。换而言之，根据本发明的一些实施例，可以基于独立或者基本上独立于绝对单元电阻的度量确定PCM单元状态。根据本发明的一些实施例，为了推导度量，对单元进行至少两个测量，这些测量(直接或者间接)依赖于亚阈值I/V斜率。如下文进一步描述的那样，可以进行多于两个测量以允许平均并且提高精确性。然后可以用多种方式处理所得测量以获得用来评价单元状态的最终度量。例如，一些实施例可以包括以不同单元偏置电压进行单元电流的多个测量，度量依赖于以不同偏置电压测量的单元电流的函数差值。类似地，可以针对不同施加单元电流测量跨越单元的电压，并且度量可以依赖于测量的单元电压的函数差值。备选地，例如可以在亚阈值I/V曲线上的不同点进行单元电阻的多个测量，并且度量可以依赖于在所述不同点测量的单元电阻的函数差值。在这些例子中，讨论的测量值的指定函数可以简单地是测量值本身或者可以是这一个值的某一更复杂函数，例如对数。根据度量确定单元状态的具体方式也可以在不同实施例中变化。这一步骤的细节可以依赖于单元类型(级数)、度量本身的精确形式，以及除了基本度量推导方法之外还可以运用的任何技术，例如用于进一步增强读取精确性的任何附加纠正技术。在一些优选实施例中，可以简单地通过比较推导的度量(有或者无任何进一步处理)与指示不同单元状态的一个或者多个参考值来确定单元状态。尽管本发明的一些实施例可以应用于两级PCM单元，但是应用于多级单元尤其有利，因为漂移在MLC器件中更成问题。当应用于确定多级单元(即s级单元，其中s > 2)的状态时，优选方法可以包括通过比较推导的度量与指示单元的s级的多个参考值来确定单元的状态。这样的参考值可以用多种方式、例如在预定阈值方面限定单元级，这些预定阈值限定用于测量范围的边界，这些测量范围映射到不同读回电平。本发明第二方面的一个实施例提供一种用于确定相变存储器单元的状态的装置。该装置包括测量电路，用于进行依赖于单元的亚阈值电流比对电压特性的多个测量；以及控制器，用于处理所述测量以获得依赖于所述电流比对电压特性的斜率的度量，其中控制器适于根据所述度量确定单元的状态。根据本发明的又一实施例，基于独立或者基本上独立于绝对单元电阻的度量确定PCM单元状态。本发明第三方面的一个实施例提供一种相变存储器设备，该相变存储器设备包括存储器，包括多个相变存储器单元；以及读取/写入装置，用于读取和写入相变存储器单元中的数据，其中读取/写入装置包括根据本发明第二方面的用于确定所述存储器单元的状态的装置。


一般而言，在这里参照实现本发明的方法描述特征时，可以在体现本发明的装置或者设备中提供对应特征。现在将参照以下附图通过例子描述本发明的优选实施例图1是体现本发明的相变存储器设备的示意框图；图2示出了用于八级PCM单元的平均编程曲线；图3图示了在不同施加电压的PCM单元电阻的时间依赖性；图4示出了图1的器件中的用于生成单元状态度量的简单差值度量计算电路；图5示出了在均值去除过程之后的图3的结果；图6a和图6b分别图示了在图1的器件中使用的差值度量在均值去除之前和之后的时间依赖性；图7比较单元电阻的时间依赖性与差值度量的时间依赖性；图8a和图Sb分别图示了图1的器件的测量电路的数字和模拟实现方式的操作；图9比较使用原始电阻度量和图1的器件的差值度量的对用于不同级的单元状态测量的漂移的影响。图10示出了平均差值度量如何随着存储的单元级而变化；并且图11是PCM单元的示意图，该示意图指示单元的有效非晶态厚度。
具体实施例方式图1是体现本发明的相变存储器设备的简化示意图。器件I包括用于在多级PCM单元的一个或者多个集成阵列中存储数据的相变存储器2。虽然在图中示出了为单个块，但是一般而言，存储器2可以包括PCM存储单元的任何希望的配置，该配置的范围例如从单个芯片或者裸片到各自包含多个存储芯片封装体的多个存储组。读取和向存储器2写入数据由读取/写入装置3执行。装置3包括用于向PCM单元写入数据并且用于进行单元测量从而允许确定单元状态并且因此读回存储的数据的数据写入和读取测量电路4。电路4可以出于写入和读取的目的而通过向存储器总体2中的字线和位线阵列施加适当电压来对个别PCM单元寻址。以除了如下文具体描述的方式之外的公知方式执行这一过程。如下文更具体描述的那样，读取/写入控制器5总体上控制装置3的操作，并且包括用于根据读取测量来推导单元状态度量并且用于将这一度量用于单元状态确定(即级检测)的功能。一般而言，可以在硬件或者软件或者其组合中实施控制器5的功能，但是出于操作速度的原因而一般优选使用硬接线逻辑电路。适当实现方式将根据这里的描述而为本领域技术人员所清楚。如图6中的块6所示，向设备I输入的用户数据通常在作为写入数据向读取/写入装置3供应之前受到某一形式的写入处理，诸如用于纠错目的的编码。类似地，装置3输出的读回数据一般由例如执行码字检测和纠错操作的读取处理模块7处理以恢复原输入用户数据。模块6和7的这样的处理独立于待描述的单元状态度量系统并且这里无需具体加以讨论。可以将存储器2中的多级单元中的每个多级单元设置成与单元的不同非晶态/晶态状态对应的S个预定义电阻级，其中S > 2。限定不同级的电阻值通常间隔不等，典型地落在对数域中。在这一具体例子中，s = 8，其中每个单元可以存储八级，从而提供每个单元的三位存储。为了向给定的单元写入数据，电路4施加电压脉冲以将单元设置成与适当电阻级对应的状态。图2图示了单元电阻如何随着用于PCM单元的施加电压而变化。这一幅图示出了用于六十个8级PCM单元的阵列的平均编程曲线为针对增加幅度Vg的施加电压脉冲而获得的(平均)单元电阻R的对数。八个预定义电阻级RO至R7由图中的水平线指示。编程曲线的左侧(在Vg=1.5伏特的虚线竖线的左侧)示范编程的电阻如何初始地随着电压从O伏特增加而减少。这归因于单元的硫族化物材料中的结晶增加。Vg=1.5伏特在此对应于最大结晶状态。随后，增加电压引起增加熔化，从而产生单元内的非晶态相的更大有效体积。这使编程的电阻如图中的虚线竖线的右侧所示沿着右编程曲线增加。根据常规做法，通过在图2的曲线的右编程斜率上对单元编程来向图1的器件中的单元写入数据。读取存储器单元涉及确定单元的状态，即检测单元被设置成预定义级RO至R7中的哪个预定义级。在常规器件中，这通过进行单元电阻的直接测量来完成。具体而言，针对给定的施加电压进行单元电流的测量，并且计算和使用单元电阻作为与预定义级比较以确定单元状态的单元状态度量。在单元的电流比电压(ι/ν)特性的亚阈值区域中执行这一测量，从而测量不影响单元状态。Ι/v特性在亚阈值区域中为强非线性，其中将在不同偏置电压测量不同电阻。这从图3中的比对时间的对数R的绘图中变得清楚，其中示出了 PCM单元的测量电阻随着施加电压增加而减少。这一幅图也清楚地图示了漂移对电阻测量的影响。具体而言，非晶态相的电阻近似地按照下式随着时间增加:R(t) =Rtl(Vtci)V，其中logR(t) = 1gRc^Vlog(Vtci)，其中V是被认为与PCM单元的活跃区域中的非晶态相的体积成比例的漂移指数。已经示出漂移指数随着温度增加而增加。漂移是可以视为非平稳噪声的随机现象，因此很难预测。图1的器件I运用一种用于确定单元状态的方法,该方法使用依赖于亚阈值I/V特性的斜率的度量。这可以提供独立于绝对单元电阻的度量。为了读取单元，读取测量电路4进行依赖于单元的亚阈值I/V特性的多个测量。在这一示例实施例中，获得与亚阈值I/V斜率有关的简单度 量为在某一偏置电压V1的单元电阻R1的对数与在不同电压V2的单元电阻R2的对数之间的差值。由于亚阈值I/V斜率保持随着时间几乎恒定，所以差值度量LogR1-LogR2将具有相同性质。事实上，虽然LogR1和LogR2 二者将显著波动并且平均而言随着时间增加，但是它们的波动以将它们相减将去除它们的由于漂移所致的共同分量这样的方式大量相关。剩余分量归因于主要无关并且不是由漂移引起的噪声和其它波动。注意，这一方式未关于作为时间的函数的漂移性质进行具体假设。可以有效去除任何任意漂移特性(视为时间的函数)。在器件I的读取操作中，测量电路4检测在施加第一(亚阈值)电压V1时流过单元的电流I1和在施加第二(亚阈值)电压％时的电流12。向控制器5输出所得电阻测量R1 = Vl1和R2 = V2/I2。控制器5然后计算差值度量1gR1-1ogR20这可以经由如图4中所示简单差分放大器电路在数字或者模拟域中实施于控制器5中。由于所得度量依赖于电阻差值，所以度量依赖于ΙΛ特性的斜率，但是不依赖于任何绝对电阻(因此为绝对电流或者电压)值。如更早讨论的那样，亚阈值ΙΛ斜率是单元内的有效非晶态体积的函数并且因此是单元状态测量。继而差值度量也是单元状态的特性。差值度量因此可以用来在不同存储级之间区分而又出于上文说明的原因而基本上不受漂移影响。这将通过实验结果的以下说明来示范。首先回顾图3，观测到在不同电压的log((t))的测量看来仅相差常数。因此，材料的结构驰豫(漂移)应当至少在低电压(无退火)独立于电压。采用以下模型以说明测量:r (t, Vi) = Rj+w(t)其中w(t)是零均值时间函数，Ri仅依赖于Vi，并且r O用来表示1g(RO)。因此:相对于时间取得的均值平均E由下式给出:E [r (t, Vi) ] = Ri,并且因此:r(t, Vi)-E[r(t, Vi)] = w(t) 对于所有(i)。这由图5支持，该图示出了在均值去除之后的图3的结果。如果现在考虑在不同电压Vk测量的成对r(t)之间的差值DR(LViik):DR(t, Vijk) = r (t, V^-r (t, Vk) =R1-Rk该差值独立于(t)，即比对时间是恒定的。因此，所有波形DRa^i,,)应当随着时间恒定(斜率=O)。注意， 这一差值度量未假设漂移特性的任何获知(即w(t)可以是任意的)。这些预测清楚地受到图6a和图6b支持。图6a针对不同电压对ViJk按对数时间绘制了差值度量，并且图6b示出了在均值去除Φκα,υ-Εο^α,υ])之后的相同结果。图7示出了在作为对数时间的函数的差值度量D与常规原始电阻测量(按对数刻度的绝对电阻)之间的直接比较。实线给出用于每个迹线的结果的直线拟合。这更清楚地示范差值度量更少依赖于原始度量。差值度量因此可以提供基本上不随漂移变化并且未了解漂移特性(例如logR(t)是否与log(t)或者任何其它漂移模型成比例)仍可操作的测量。尽管上文使用简单模型以说明测量，但是可以假设R比对时间的幂律行为来考虑在不同电压测量的R(t)的更精化模型(共同漂移模型)。根据标准漂移模型:log[R(t)] = a (R。)+vlogt,其中 R。= R(O), ν:漂移幂律指数,并且假设 t。= I 而不失一般性。使用精化模型:log[R(t, Vi) ] = a (R0, Vi) + (v+wi) 1gt其中均值EiUl =0，v依赖于R级，并且Wi<<v，差值度量取以下形式:log[R(t, Vi)]-log[R(t, Vk)] = [ a (R0, Vi)-a (R0, Vk) ] + (W1-Wk) 1gt。在方括号中的第一项在这里是R(O)的测量并且具有随着IV1-VkI增长的量值。第二项是时间的弱函数(Wi << V)。然后可以通过平均来提高度量的质量(时间不变性、方差):E{log[R(t, V^J-logtRa, Vk)]} = E[a (RojVi)-Q (R0, Vk)]该式示出无时间依赖性。这里可以对多个不同电压对V1、Vk取平均值。可以在图1的器件中以简单方式实施这样的平均过程。在单元读取操作期间，测量电路4检测在若干不同施加位线(BL)电压的单元电流。这在图8a中针对数字电路实现方式并且在图Sb中针对模拟实施方式加以图示。向控制器5供应在每个电压的所得电阻测量(V/I)，该控制器计算在成对这些电阻值之间的差值并且将结果平均以获得最终平均差值度量。图9将针对不同单元级的平均差值度量比对时间波形的斜率与用于原始(绝对)电阻度量的等效波形的斜率进行比较。这些斜率是漂移指数的估计，并且结果清楚地示出平均差值度量的更优性能。已经示范差值度量的漂移-电阻为单元状态测量，现在解决级区分问题。为了有效，度量当然必须依赖于级并且理想地实现具有良好裕度的级检测。图10示出了平均差值度量如何随着存储的电阻级而变化，其中如上文描述的那样对多个电压对取平均。这示范差值度量在将用作有效单元状态测量的存储电阻级之间充分区分。可以在器件I的控制器5中通过将针对单元获得的平均差值度量与多个预定参考值进行比较来执行级检测。参考值可以例如对应于限定不同单元级的预先计算的度量值或者如下阈值，这些阈值限定在视为映射到不同单元级的相应度量值范围之间的边界。在控制器5中简单比较计算的度量与参考值因此产生存储的单元级。如上文讨论的那样，所得读回数据然后由控制器5输出用于进一步读取处理以便恢复用户数据。将了解，通过利用描述的单元状态度量，上述实施例可以实施一种用于PCM单元状态确定的新技术，其中取回的信息基本上不受漂移影响。这一技术可以关于漂移性质本身不进行任何假设，它也不造成任何内在用户存储容量损失。器件I因此可以构成新型MLCPCM器件，该器件利用新的单元状态度量技术以提供与实现方式简单性结合的增强性倉泛。当然将理解可以对上文描述的示例实施例进行许多改变和修改。例如可以设想依赖于PCM单元亚阈值I/V特性的各种其它度量。可以获得另一简单测量为在不同偏置电压V1、Vk的单元电流的对数之间的差值或者等效为在不同恒定电流电平的测量电压的对数之间的差值。尽管这里运用检测到的数量的对数，但是可以在计算差值度量时运用这些数量的其它函数或者甚至检测到的值本身。此外，尽管简单差值测量提供对I/V斜率的粗略数值逼近(然而该粗略数值逼近具有与I/V斜率相似的特性(时间不变性、R级依赖性))，但是如果希望则可以运用更佳数值逼近并且该运用更佳数值逼近可以提供提高的精确性。对函数的导数的数值逼近是颇有研究的主题，并且这里的各种可能性将为本领域技术人员所清楚。与亚阈值I/V斜率有关的其它可能度量从对上文在亚阈值范围中的传导的分析表达式这一背景中提出的差值度量的考虑中变得清楚。下文参照图11描述具体例子。图11是PCM单元的示意图，其中阴影半球代表单元的、厚度为tgst的活跃体积内的非晶态相的有效体积。非晶态体积具有如图中所不有效厚度ua。认为非晶态硫族化物中的传导归因于载流子在局部缺陷状态(陷阱)之间的热激活跳跃。用于非晶态相中的受陷阱限制的传导的两个主要模型是针对高缺陷密度的普尔(Poole)传导(Ielmin1-Zhang)和针对低缺陷密度的普尔-法兰克(Poole-Frenkel)传导。这些模型在温度T、有效非晶态厚度Ua和各种其它参数方面表达单元电流I对施加电压V的依赖性。在普尔传导模型方面，可以表明差值度量DIM = In(R2) — hi(R/)= In(I2) - ln(I/) + ln{ V2/ Vj)
权利要求
1.一种用于确定相变存储器单元的状态的方法，所述方法包括: 进行依赖于所述单元的亚阈值电流比对电压特性的多个测量； 处理所述测量以获得依赖于所述电流比对电压特性的斜率的度量；并且 根据所述度量确定所述单元的状态。
2.如权利要求1所述的方法，用于确定s级相变存储器单元的状态，其中s> 2，所述方法包括通过将所述度量与指示所述单元的所述s级的多个参考值进行比较来确定所述单元的状态。
3.如权利要求1或者2所述的方法，包括在不同单元偏置电压进行单元电流的多个测量，其中所述度量依赖于在所述不同偏置电压处的所测量的单元电流的函数的差值。
4.如权利要求1或者2所述的方法，包括针对所述不同的施加单元电流进行跨越所述单元的电压的多个测量，其中所述度量依赖于在所述不同的施加电流处的所测量的单元电压的函数的差值。
5.如权利要求1或者2所述的方法，包括在所述电流比对电压特性上的不同点处进行单元电阻的多个测量，其中所述度量依赖于在所述不同点处的所测量的单元电阻的函数的差值。
6.如权利要求3至5中的任一权利要求所述的方法，其中所述测量值的函数包括该值的对数。
7.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述度量依赖于所述单元中的有效非晶态厚度(Ua)。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述度量包括所述单元中的有效非晶态厚度(Ua)的估计。
9.如任一前述权利要求所述的方法，进行多于两个的所述测量，其中所述处理包括平均化过程。
10.一种用于确定相变存储器单元的状态的装置，所述装置包括: 测量电路(4)，用于进行依赖于所述单元的亚阈值电流比对电压特性的多个测量；以及 控制器(5)，用于处理所述测量以获得依赖于所述电流比对电压特性的斜率的度量，其中所述控制器(5)适于根据所述度量确定所述单元的状态。
11.如权利要求10所述的装置，用于确定s级相变存储器单元的状态，其中s> 2，所述控制器(5)适于通过将所述度量与指示所述单元的所述s级的多个参考值进行比较来确定所述单元的状态。
12.如权利要求10或者11所述的装置，其中所述测量电路(4)适于在不同单元偏置电压处进行单元电流的多个测量，并且其中所述度量依赖于在所述不同偏置电压处的所测量的单元电流的函数中的差值。
13.如权利要求10或者11所述的装置，其中所述测量电路(4)适于针对所述不同的施加单元电流进行跨越所述单元的电压的多个测量，并且其中所述度量依赖于在所述不同的施加电流处的所测量的单元电压的函数的差值。
14.如权利要求10或者11所述的装置，其中所述测量电路(4)适于在所述电流比对电压特性上的不同点处进行单元电阻的多个测量，并且其中所述度量依赖于在所述不同点处的所测量的单元电阻的函数差值。
15.一种相变存储器设备(1)，包括: 存储器(2)，包括多个相变存储器单元；以及 读取/写入装置(3)，用于读取和写入所述相变存储器单元中的数据，其中所述读取/写入装置(3)包括如权利要求10至14中的任一权利要求所述的用于确定所述存储器单元的状态的 装置。
全文摘要
本发明提供用于确定相变存储器单元的状态的方法和装置。对单元进行多个测量，测量依赖于单元的亚阈值电流比对电压特性。处理测量以获得依赖于电流比对电压特性的斜率的度量。然后根据不同于绝对单元电阻、基本上不受漂移影响的这一度量确定单元的状态。
文档编号G11C13/00GK103081018SQ201180042043
公开日2013年5月1日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月31日
发明者E·S·埃里弗塞里乌, A·潘塔齐, N·帕潘德雷乌, C·伯津迪斯, A·塞巴斯蒂安 申请人:国际商业机器公司