阻变存储器件及其驱动方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻变存储器件，所述阻变存储器件包括：多个存储器单元，每个存储器单元被配置成储存正常数据、与第一电阻状态相对应的第一参考数据以及与第二电阻状态相对应的第二参考数据；数据复制单元，被配置成暂时储存从选中的存储器单元读取的正常数据，并且基于储存的正常数据来产生复制的单元电流；镜像块，被配置成暂时储存从选中的存储器单元读取的第一参考数据和第二参考数据，并且分别基于储存的第一参考数据和第二参考数据来产生第一参考电流和第二参考电流；以及感测单元，被配置成基于复制的单元电流以及第一参考电流和第二参考电流来感测储存的正常数据。
【专利说明】阻变存储器件及其驱动方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年11月14日提交的申请号为10-2012-0128969的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本发明的示例性实施例涉及一种半导体设计技术，更具体而言，涉及一种阻变存储器件及其驱动方法。
【背景技术】
[0004]非易失性半导体存储器件(包括快闪存储器和阻变存储器件)在没有电源的条件下也可以保留储存在其中的数据。
[0005]阻变存储器件是正在研发的一种非易失性存储器件。阻变存储器件的单位存储器单元包括作为数据储存材料的阻变材料，所述阻变材料根据施加到其的电信号而具有低电阻状态或高电阻状态。相变随机存取存储器(PRAM)、阻变随机存取存储器(RRAM)以及磁阻随机存取存储器(MRAM)典型地作为阻变存储器件。
[0006]一般地，为了感测储存在阻变存储器件的存储器单元中的数据，已经采用了使用参考电流的电流感测方案。然而，由于每个存储器单元具有不同的动态特性，所以难以利用唯一的参考电流来保证数据感测余量。此外，参考电流可能具有变化。
【发明内容】
[0007]本发明的示例性实施例针对一种可以在感测储存在存储器单元中的数据时保证数据感测余量的阻变存储器件。
[0008]根据本发明的一个方面，一种阻变存储器件包括:多个存储器单元，每个存储器单元被配置成储存正常数据、与第一电阻状态相对应的第一参考数据、以及与第二电阻状态相对应的第二参考数据；数据复制单元，所述数据复制单元被配置成暂时储存从选中的存储器单元读取的正常数据，并且基于储存的正常数据来产生复制的单元电流；镜像块，所述镜像块被配置成暂时储存从选中的存储器单元读取的第一参考数据和第二参考数据，并且分别基于储存的第一参考数据和第二参考数据来产生第一参考电流和第二参考电流；以及感测单元，所述感测单元被配置成基于复制的单元电流以及第一参考电流和第二参考电流来感测储存的正常数据。
[0009]根据本发明的另一个方面，一种阻变存储器件包括:多个存储器单元，每个存储器单元被配置成储存正常数据、与第一电阻状态相对应的第一参考数据、以及与第二电阻状态相对应的第二参考数据；镜像单元，所述镜像单元被配置成:当选中的存储器单元储存正常数据、第一参考数据或者第二参考数据时，镜像流经选中的存储器单元的单元电流；第一参考电流发生单元，所述第一参考电流发生单元被配置成:将与正常数据相对应的镜像的单元电流传送到感测节点，暂时储存与第一参考数据相对应的镜像的单元电流，以及基于储存的值来将第一参考电流输出到感测节点；第二参考电流发生单元，所述第二参考电流发生单元被配置成:将与正常数据相对应的镜像的单元电流传送到感测节点，暂时储存与第二参考数据相对应的镜像的单元电流，以及基于储存的值来将第二参考电流输出到感测节点；数据复制单元，所述数据复制单元被配置成:与感测节点耦接，复制正常数据，以及暂时储存从第一参考电流发生单元和第二参考电流发生单元传送到感测节点的与正常数据相对应的单元电流的和；以及感测单元，所述感测单元被配置成:基于感测节点的电压电平来感测储存在存储器单元中的正常数据，作为与正常数据相对应的读取数据。
[0010]根据本发明的另一个方面，一种驱动阻变存储器件的方法包括以下步骤:选择要读取的存储器单元；预读取储存在选中的存储器单元中的正常数据，并且将读取的正常数据储存在临时储存器中；将与第一电阻状态相对应的第一参考数据写入选中的存储器单元；读取第一参考数据并且将读取的第一参考数据储存在临时储存器中；将与第二电阻状态相对应的第二参考数据写入选中的存储器单元；读取第二参考数据并且将读取的第二参考数据储存在临时储存器中；以及基于第一参考数据和第二参考数据来读取储存在临时储存器中的正常数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是用于解释阻变存储器件中的数据感测方案的电路图。
[0012]图2是说明参考电压与图1中所示的存储器单元的特性之间的关系的曲线图。
[0013]图3是说明根据本发明的一个实施例的阻变存储器件的电路图。
[0014]图4是说明根据本发明的实施例的阻变存储器件的读取操作的流程图。
[0015]图5是说明根据本发明的实施例的阻变存储器件的感测操作和放大操作的波形图。
[0016]图6是说明根据本发明的实施例的参考电压与图3中所示的存储器单元的特性之间的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0017]下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以用不同的方式实施，而不应解释为限制于本文所列的实施例。确切地说，提供这些实施例使得本说明书充分与完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在说明书中，附图标记在本发明的不同附图和实施例中直接对应于相似的标记部分。在本说明书中，“连接/耦接”表示一个部件与另一个部件直接耦接或者经由其他部件间接耦接。另外，只要不在句子中特意提及，单数形式可以包括复数形式。
[0018]图1是用于解释阻变存储器件中的数据感测方案的电路图。
[0019]参见图1，阻变存储器件100包括存储器单元110、比较单元120、驱动单元130、选择单元140、镜像单元150、电流源160以及感测放大单元170。
[0020]存储器单元110可以包括阻变材料。比较单元120将单元节点VSIO的电压电平与读取电压VREAD进行比较。
[0021]驱动单元130响应于从比较单元120输出的比较信号来驱动经过单元节点VSIO的电流。选择单元140选择性地将存储器单元110与单元节点VSIO耦接。镜像单元150对流经存储器单元Iio的单元电流ICEa执行镜像操作，并且将镜像的单元电流In提供给电压感测节点VSAI。
[0022]电流源160产生从电压感测节点VSAI流到接地电压端子VSS的参考电流IKEF。可以利用电流镜像操作来产生参考电流IKEF。感测放大单元170通过将电压感测节点VSAI的电压电平与具有预定电压电平的参考电压VREF进行比较来感测和放大储存在存储器单元110中的数据。这里，电压感测节点VSAI的电压电平基于镜像的单元电流I.和参考电流Ieef的差值来确定。
[0023]当用于选择存储器单元110的选择信号EN和反相选择信号ENB被激活时，单元节点VSIO的电压电平被稳定在读取参考电压VREAD，然后与存储器单元110中包括的阻变材料的电阻状态相对应的单元电流Iaai流经单元节点VS10。此外,镜像单元150通过对单元电流ICEa的镜像操作来产生镜像的单元电流I.。镜像的单元电流ICEa从电压感测节点VSAI流到电源电压端子VDD。
[0024]这里，电压感测节点VSAI的电压电平基于镜像的单元电流ICEi和参考电流Ikef的差值来确定。即，当镜像的单元电流的量大于参考电流Ikef的量时，电压感测节点VSAI的电压电平增加。相反地，当参考电流Ikef的量大于单元电流I.的量时，电压感测节点VSAI的电压电平减小。感测放大单元170将电压感测节点VSAI的电压电平与参考电压VREF进行比较，并且基于比较结果来产生数据信号SAOUT。
[0025]此外，无论单元特性如何，用于感测储存在存储器单元110中的数据的参考电流Ikef都具有唯一的值。由于每个存储器单元具有不同的动态特性，所以在某些存储器单元中可能发生感测故障，因而数据感测余量可能减小。
[0026]图2是说明参考电压与图1中所示的存储器单元110的特性之间的关系的曲线图。
[0027]如图2中所示，参考电流Ikef的范围基于单元电流的第一分布Ih和单元电流Icell的第二分布k来确定。当存储器单元110中包括的阻变材料的电阻处于高电阻状态(HRS)时，单元电流的第一分布Ih与分布Rh相对应。相似地，当阻变材料的电阻处于低电阻状态(LRS)时，单元电流的第二分布L与分布&相对应。
[0028]S卩，参考电流Ikef由从第一分布Ih到第二分布込的范围来限定，从而划分单元电流IeE&。如果参考电流Ikef由于各种变化而限定在单元电流的第一分布Ih至第二分布Il内，则在感测储存在存储器单元110中的数据时可能发生感测故障。
[0029]图3是说明根据本发明的一个实施例的阻变存储器件的电路图。
[0030]如图3中所示，阻变存储器件200包括存储器单元210、复制单元220、镜像单元230、感测放大单元240以及选择单元250。
[0031]存储器单元210可以包括阻变材料。存储器单元210中包括的阻变材料可以基于储存在存储器单元210中的数据而处于高电阻状态(HRS)或低电阻状态(LRS)。例如，当阻变材料处于低电阻状态(LRS)时，储存的数据为“1”，而当阻变材料处于高电阻状态(HRS)时，储存的数据为“O”。
[0032]在存储器单元210中，可以储存(或写入)正常数据、第一参考数据以及第二参考数据。当将正常数据写入存储器单元210时，流经存储器单元的单元电流被表示为正常单元电流当将与高电阻状态(HRS)相对应的第一参考数据写入存储器单元210时，流经存储器单元的单元电流被表示为第一单元电流IHKS。当将与低电阻状态(LRS)相对应的第二参考数据写入存储器单元210时，流经存储器单元的单元电流被表示为第二单元电流Im。
[0033]数据复制单元220被配置成复制正常数据，并且储存暂时的数据作为复制的正常数据。数据复制单元220经由包括镜像单元230的电流镜像结构与存储器单元210耦接。数据复制单元220可以包括第一镜像单元221、第一储存单元223以及第一开关单元225。
[0034]第一镜像单元221耦接在电压感测节点VSAI与接地电压端子VSS之间，并且被配置成镜像正常单元电流ICEa。第一储存单元223耦接在第一镜像单元221与接地电压端子VSS之间，并且被配置成储存通过镜像单元221镜像的正常单元电流。第一储存单元223可以包括电容器。第一开关单元225被配置成响应于第一读取使能信号RDENl而选择性地将第一镜像单元221与第一储存单元223耦接。
[0035]镜像单元230被配置成基于存储器单元210的电阻状态来产生参考电流IKEF。镜像单元230可以包括比较单元231、驱动单元233、第二镜像单元235、第一参考电流发生单元237以及第二参考电流发生单元239。
[0036]比较单元231被配置成将单元节点VSIO的电压电平与读取电压VREAD进行比较。驱动单元233被配置成响应于从比较单元231输出的比较信号来驱动经过单元节点VSIO的电流。第二镜像单元235耦接在电源电压端子VDD与驱动单元233之间，并且被配置成镜像流经存储器单元210的第一单元电流Ihks、第二单元电流Iuis或正常单元电流ICEa。
[0037]第一参考电流发生单元237被配置成将通过镜像正常单元电流ICEa所产生的第一比较目标电流I^x 1/2提供给电压感测节点VSAI。另一方面，第一参考电流发生单元237可以被配置成将通过镜像第一单元电流Ihks所产生的第一参考电流IhksX 1/2提供给电压感测节点VSAI。第一参考电流发生单元237可以包括第三镜像单元237_1、第二开关单元237_3以及第二储存单元237_5。
[0038]第三镜像单元237_1与电源电压端子VDD和电压感测节点VSAI耦接，并且被配置成将第一比较目标电流Ι.Χ 1/2提供给`电压感测节点VSAI。另一方面，第三镜像单元237_1可以被配置成将第一参考电流IhksX 1/2提供给电压感测节点VSAI。第二开关单元237_3被配置成响应于第二读取使能信号RDEN2而选择性地将第二镜像单元235与第三镜像单元237_1耦接。第二储存单元237_5耦接在第一耦接节点CNl与电源电压端子VDD之间，并且被配置成储存第一单元电流I.。第一耦接节点CNl位于第二开关单元237_3与第三镜像单元237_1之间。
[0039]第二电流发生单元239可以包括第四镜像单元239_1、第三开关单元239_3以及第三储存单元239_5。
[0040]第四镜像单元239_1耦接在电源电压端子VDD与电压感测节点VSAI之间，并且被配置成将通过镜像正常单元电流所产生的第二比较目标电流I^x 1/2提供给电压感测节点VSAI。另一方面，第四镜像单元239_1可以被配置成将通过镜像第二单元电流Iuis所产生的第二参考电流IuisX 1/2提供给电压感测节点VSAI。
[0041]第三开关单元239_3被配置成响应于第三读取使能信号RDEN3而选择性地将第二镜像单元235与第四镜像单元239_1耦接。第三储存单元239_5耦接在第二耦接节点CN2与电源电压端子VDD之间，并且被配置成储存第二单元电流Iu^第二耦接节点CN2位于第三开关单元239_3与第四镜像单元239_1之间。[0042]这里，第二镜像单元至第四镜像单元235、237_1以及239_1可以分别包括PMOS晶体管。第三镜像单元237_1和第四镜像单元239_1中包括的PMOS晶体管可以具有第二镜像单元235中包括的PMOS晶体管的尺寸的一半。例如，第三镜像单元237_1和第四镜像单元239_1中包括的PMOS晶体管的沟道可以具有与第二镜像单元235中包括的PMOS晶体管的沟道相同的长度，以及具有第二镜像单元235中包括的PMOS晶体管的沟道宽度的一半。因而，第一比较目标电流Ι.Χ 1/2和第二比较目标电流Ι.Χ 1/2中的每个都可以分别与正常单元电流的一半相对应。此外，第一参考电流IhksX 1/2和第二参考电流ILRSX 1/2可以分别与第一单元电流Ihks的一半和第二单元电流Iuis的一半相对应。另外，第二储存单元237_5和第三储存单元239_5可以包括电容器。
[0043]感测放大单元240被配置成响应于感测使能信号SAEN而基于参考电流Ikef和比较目标电流(即，复制的单元电流)Icell-来感测和放大储存在存储器单元210中的正常数据。
[0044]选择单元250被配置成响应于选择信号EN和反相选择信号ENB而选择性地将存储器单元210与镜像单元230耦接。当在读取操作中存储器单元210被选中时，选择信号EN和反相选择信号ENB被激活，因而可以形成单元电流路径。
[0045]图4是说明根据本发明的实施例的图3中所示的阻变存储器件的读取操作的流程图，图5是说明根据本发明的实施例的阻变存储器件的感测操作和放大操作的波形图，图6是说明根据本发明的实施例的参考电压与图3中所示的存储器单元210的特性之间的关系的曲线图。
[0046]参见图3和图4，在步骤SlO (单元选择步骤)中，选择存储器单元210用于读取操作。当选中要读取的存储器单元210时，基于正常数据(即，存储器单元210的电阻状态)确定正常单元电流ICEa。
[0047]在步骤S20 (预读取步骤)中，流经存储器单元210的正常单元电流经由镜像单元230被镜像，并且镜像的电流被供应到数据复制单元220。结果，利用镜像电流转换的电流单元数据以电压形式储存在数据复制单元220中。更具体地，第一参考电流发生单元237和第二参考电流发生单元239分别产生与通过第二镜像单元235镜像的正常单元电流I.相对应的第一比较目标电流1/2和第二比较目标电流I^X 1/2。第一比较目标电流Ι.Χ1/2和第二比较目标电流Ι.Χ1/2的求和电流变成与正常单元电流I.相对应的比较目标电流1^，，并且被提供给数据复制单元220。数据复制单元220将比较目标电流Ice^经由电流镜像储存在第一储存单元223上。此外，在步骤S20中，第一开关单元至第三开关单元225、237_3以及239_3分别响应于被激活的第一读取使能信号至第三读取使能信号RDENl、RDEN2以及RDEN3而短路。
[0048]然后，在步骤S30 (HRS写入步骤)中，将与高电阻状态(HRS)相对应的第一参考数据通过写入电路(未示出)写入到存储器单元210上。例如，与高电阻状态(HRS)相对应的第一参考数据表示数据“O”。结果，与高电阻状态(HRS)相对应的第一单元电流Ihks流经存储器单元210。
[0049]在步骤S40 (HRS读取步骤)中，第一参考电流发生单元237利用电流镜像方案将写入到存储器单元210的第一参考数据储存在第二储存单元237_5上。即，第一单元电流Ihes通过第二镜像单元235被镜像，并且被储存在第二储存单元237_5中。这里，第二开关单元237_3响应于被激活的第二读取使能信号RDEN2而短路，第一开关单元225和第三开关单元239_3分别响应于被去激活的第一使能信号RDENl和被去激活的第三使能信号RDEN3而开路。
[0050]随后，在步骤S50 (LRS写入步骤)中，将与低电阻状态(LRS)相对应的第二参考数据通过写入电路(未示出)写入到存储器单元210上。例如，与低电阻状态(LRS)相对应的第二参考数据具有逻辑高电平。因而，与低电阻状态(LRS)相对应的第二单元电流Iuis流经存储器单元210。
[0051]在步骤S60 (LRS读取步骤)中，第二参考电流发生单元239利用电流镜像方案将写入到存储器单元210上的第二参考数据储存在第三储存单元239_5上。即，第二单元电流Iuis通过第二镜像单元235被镜像，并且被储存在第三储存单元239_5中。这里，第三开关单元239_3响应于被激活的第三读取使能信号RDEN3而短路。第一开关单元225和第二开关单元237_3分别响应于被去激活的第一读取使能信号RDENl和被去激活的第二读取使能信号RDEN2而开路。
[0052]然后，在步骤S70 (主读取步骤)中，感测放大单元240基于储存在第一参考电流发生单元237和第二参考电流发生单元239中的第一参考数据和第二参考数据来感测和放大预读取的正常数据。更具体地，第一参考电流发生单元237和第二参考电流发生单元239分别基于储存在第二储存单元237_5和第三储存单元239_5中的第一单元电流Ihks和第二单元电流Iuis而产生第一参考电流IhkX 1/2和第二参考电流IuisX 1/2。这里，第一参考电流IhksX 1/2和第二参考电流IuisX 1/2的求和电流变成参考电流IKEF，并且被提供给电压感测节点VSAI。此外，与正常单元电流Iceix相对应的比较目标电流Iaai/流经数据复制单元220。电压感测节点VSAI的电压电平基于参考电流Ikef和比较目标电流I.，来确定。即，当参考电流Ikef的量大于比较目标电流1^，的量时，电压感测节点VSAI朝向电源电压VDD增加。相反地，当比较目标电流I.，的量大于参考电流Iref的量时，电压感测节点VSAI朝向接地电压VSS减小。结果，感测放大单元240响应于感测使能信号SAEN来感测和放大参考电压VREF与电压感测节点VSAI的电压电平之间的电压差。此外，第一开关单元225响应于被激活的第一读取使能 信号RDENl而短路，第二开关单元237_3和第三开关单元239_3响应于被去激活的第二读取使能信号RDEN2和被去激活的第三读取使能信号RDEN3而开路(参见图5)。
[0053]供作参考，在每个读取周期执行上述步骤SlO至S70，第一读取使能信号至第三读取使能信号RDENl、RDEN2以及RDEN3可以来源于读取命令。
[0054]如图6中所示，根据本发明的另一个实施例的阻变存储器件可以通过产生具有与要读取的单元相对应的特性的参考电流Ikef来改善数据感测性能(即，数据感测余量)，因而可以针对每个存储器单元来优化参考电流IKEF。
[0055]尽管已经参照具体的实施例描述了本发明，但是对本领域技术人员显然的是，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种变化和修改。
[0056]通过以上实施例可以看出，本申请提供了以下的技术方案。
[0057]技术方案1.一种阻变存储器件，包括:多个存储器单元，每个存储器单元被配置成:储存正常数据、与第一电阻状态相对应的第一参考数据、以及与第二电阻状态相对应的第二参考数据；数据复制单元，所述数据复制单元被配置成:暂时储存从选中的存储器单元读取的正常数据，并且基于储存的正常数据来产生复制的单元电流；镜像块，所述镜像块被配置成:暂时储存从选中的存储器单元读取的所述第一参考数据和所述第二参考数据，并且分别基于储存的第一参考数据和第二参考数据来产生第一参考电流和第二参考电流；以及感测单元，所述感测单元被配置成:基于复制的单元电流以及所述第一参考电流和所述第二参考电流来感测储存的正常数据。
[0058]技术方案2.如技术方案I所述的阻变存储器件，还包括:选择单元，所述选择单元被配置成响应于选择信号而选择性地将选中的存储器单元与所述镜像块耦接。
[0059]技术方案3.如技术方案I所述的阻变存储器件，其中，当选中的存储器单元储存所述正常数据时，所述数据复制单元被配置成:通过经由所述镜像块来镜像流经选中的存储器单元的单元电流而储存读取的正常数据。
[0060]技术方案4.如技术方案I所述的阻变存储器件，其中，当选中的存储器单元储存所述第一参考数据时，所述镜像块被配置成:通过镜像流经选中的存储器单元的单元电流来储存读取的第一参考数据。
[0061]技术方案5.如技术方案I所述的阻变存储器件，其中，当选中的存储器单元储存所述第二参考数据时，所述镜像块被配置成:通过镜像流经选中的存储器单元的单元电流来储存读取的第二参考数据。
[0062]技术方案6.如技术方案I所述的阻变存储器件，其中，所述第一电阻状态为高电阻状态，所述第二电阻状态为低电阻状态。
[0063]技术方案7.如技术方案I所述的阻变存储器件，其中，所述镜像块包括:第一比较单元，所述第一比较单元被配置成:将单元节点的电压电平与读取电压进行比较；驱动单元，所述驱动单元被配置成:基于所述第一比较单元的输出信号来驱动经过所述单元节点的电流；镜像单元，所述镜像单元被配置成:当选中的存储器单元储存所述正常数据、所述第一参考数据或所述第二参考数据时，镜像流经选中的存储器单元的单元电流；第一参考电流发生单元，所述第一参考电流发生单元被配置成:储存与所述第一参考数据相对应的镜像的单元电流，并且基于储存的值来产生所述第一参考电流；以及第二参考电流发生单元，所述第二参考电流发生单元被配置成:储存与所述第二参考数据相对应的镜像的单元电流，并且基于储存的值来产生所述第二参考电流。
[0064]技术方案8.如技术方案7所述的阻变存储器件，其中，所述第一参考电流发生单元和所述第二参考电流发生单元被配置成:同时将与所述正常数据相对应的镜像的单元电流传送到感测节点。
[0065]技术方案9.如技术方案8所述的阻变存储器件，其中，所述数据复制单元包括电容器，所述电容器被配置成暂时储存流经所述感测节点的与所述正常数据相对应的镜像的单元电流。
[0066]技术方案10.如技术方案8所述的阻变存储器件，其中，所述第一参考电流发生单元包括电容器，所述电容器被配置成暂时储存与所述第一参考数据相对应的镜像的单元电流。
[0067]技术方案11.如技术方案8所述的阻变存储器件，其中，所述第二参考电流发生单元包括电容器，所述电容器被配置成暂时储存与所述第二参考数据相对应的镜像的单元电流。
[0068]技术方案12.如技术方案8所述的阻变存储器件，其中，所述感测单元包括第二比较单元，所述第二比较单元用于将所述感测节点的电压电平与参考电压进行比较。
[0069]技术方案13.—种阻变存储器件，包括:多个存储器单元，每个存储器单元被配置成:储存正常数据、与第一电阻状态相对应的第一参考数据、以及与第二电阻状态相对应的第二参考数据；镜像单元，所述镜像单元被配置成:当选中的存储器单元储存所述正常数据、所述第一参考数据或者所述第二参考数据时，镜像流经选中的存储器单元的单元电流；第一参考电流发生单元，所述第一参考电流发生单元被配置成:将与所述正常数据相对应的镜像的单元电流传送到感测节点，暂时储存与所述第一参考数据相对应的镜像的单元电流，以及基于储存的值来将第一参考电流输出到所述感测节点；第二参考电流发生单元，所述第二参考电流发生单元被配置成:将与所述正常数据相对应的镜像的单元电流传送到所述感测节点，暂时储存与所述第二参考数据相对应的镜像的单元电流，以及基于储存的值来将第二参考电流输出到所述感测节点；数据复制单元，所述数据复制单元被配置成--与所述感测节点耦接、复制所述正常数据、以及暂时储存从所述第一参考电流发生单元和所述第二参考电流发生单元传送到所述感测节点的与所述正常数据相对应的单元电流的和；以及感测单元，所述感测单元被配置成:基于所述感测节点的电压电平来感测储存在所述存储器单元中的正常数据，作为与所述正常数据相对应的读取数据。
[0070]技术方案14.如技术方案13所述的阻变存储器件，其中，所述第一参考电流发生单元和所述第二参考电流发生单元中的每个传送减小了一半量的镜像的单元电流。
[0071]技术方案15.如技术方案13所述的阻变存储器件，其中，所述感测单元包括比较单元，所述比较单元用于将所述感测节点的电压电平与参考电压进行比较。
[0072]技术方案16.如技术方案13所述的阻变存储器件，其中，所述第一电阻状态为高电阻状态，所述第二电阻状态为低电阻状态。
[0073]技术方案17.—种驱动阻变存储器件的方法，所述方法包括以下步骤:选择要读取的存储器单元；预读取储存在选中的存储器单元中的正常数据，并且将读取的正常数据储存在临时储存器中；将与第一电阻状态相对应的第一参考数据写入选中的存储器单元；读取所述第一参考数据并且将读取的第`一参考数据储存在所述临时储存器中；将与第二电阻状态相对应的第二参考数据写入选中的存储器单元；读取所述第二参考数据并且将读取的第二参考数据储存在所述临时储存器中；以及基于所述第一参考数据和所述第二参考数据来读取储存在所述临时储存器中的所述正常数据。
[0074]技术方案18.如技术方案17所述的方法，其中，针对选中的存储器单元的读取操作执行所述步骤中的全部。
[0075]技术方案19.如技术方案17所述的方法,其中,所述临时储存器包括:第一临时储存器单元，所述第一临时储存器单元被配置成储存读取的正常数据；第二临时储存器单元，所述第二临时储存器单元被配置成储存读取的第一参考数据；以及第三临时储存器单元，所述第三临时储存器单元被配置成储存读取的第二参考数据。
[0076]技术方案20.如技术方案19所述的方法，其中，通过镜像流经选中的存储器单元的单元电流来将读取的正常数据、读取的第一参考数据以及读取的第二参考数据分别储存在相应的临时储存器单元中。
【权利要求】
1.一种阻变存储器件，包括: 多个存储器单元，每个存储器单元被配置成:储存正常数据、与第一电阻状态相对应的第一参考数据、以及与第二电阻状态相对应的第二参考数据； 数据复制单元，所述数据复制单元被配置成:暂时储存从选中的存储器单元读取的正常数据，并且基于储存的正常数据来产生复制的单元电流； 镜像块，所述镜像块被配置成:暂时储存从选中的存储器单元读取的所述第一参考数据和所述第二参考数据，并且分别基于储存的第一参考数据和第二参考数据来产生第一参考电流和第二参考电流；以及 感测单元，所述感测单元被配置成:基于复制的单元电流以及所述第一参考电流和所述第二参考电流来感测储存的正常数据。
2.如权利要求1所述的阻变存储器件，还包括: 选择单元，所述选择单元被配置成响应于选择信号而选择性地将选中的存储器单元与所述镜像块耦接。
3.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，当选中的存储器单元储存所述正常数据时，所述数据复制单元被配置成:通过经由所述镜像块来镜像流经选中的存储器单元的单元电流而储存读取的正常数据。
4.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，当选中的存储器单元储存所述第一参考数据时，所述镜像块被配置成:通过镜像流经选中的存储器单元的单元电流来储存读取的第一参考数据。
5.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，当选中的存储器单元储存所述第二参考数据时，所述镜像块被配置成:通 过镜像流经选中的存储器单元的单元电流来储存读取的第二参考数据。
6.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述第一电阻状态为高电阻状态，所述第二电阻状态为低电阻状态。
7.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述镜像块包括: 第一比较单元，所述第一比较单元被配置成:将单元节点的电压电平与读取电压进行比较； 驱动单元，所述驱动单元被配置成:基于所述第一比较单元的输出信号来驱动经过所述单元节点的电流； 镜像单元，所述镜像单元被配置成:当选中的存储器单元储存所述正常数据、所述第一参考数据或所述第二参考数据时，镜像流经选中的存储器单元的单元电流； 第一参考电流发生单元，所述第一参考电流发生单元被配置成:储存与所述第一参考数据相对应的镜像的单元电流，并且基于储存的值来产生所述第一参考电流；以及 第二参考电流发生单元，所述第二参考电流发生单元被配置成:储存与所述第二参考数据相对应的镜像的单元电流，并且基于储存的值来产生所述第二参考电流。
8.如权利要求7所述的阻变存储器件，其中，所述第一参考电流发生单元和所述第二参考电流发生单元被配置成:同时将与所述正常数据相对应的镜像的单元电流传送到感测节点。
9.如权利要求8所述的阻变存储器件，其中，所述数据复制单元包括电容器，所述电容器被配置成暂时储存流经所述感测节点的与所述正常数据相对应的镜像的单元电流。
10.如权利要求8所述的阻变存储器件，其中，所述第一参考电流发生单元包括电容器，所述电容器被配置成 暂时储存与所述第一参考数据相对应的镜像的单元电流。
【文档编号】G11C11/56GK103811052SQ201310170871
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】任爀祥, 宋泽相 申请人:爱思开海力士有限公司