一種阻變存儲器及其復(fù)位操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種阻變存儲器及其復(fù)位操作方法，其中，阻變存儲器包括控制電路、寫電壓產(chǎn)生電路和電流檢測電路；采用連續(xù)階梯狀脈沖對阻變存儲器進行復(fù)位操作；本發(fā)明的阻變存儲器在復(fù)位操作過程中去除了驗證操作，保證了復(fù)位的良率不降低，又縮短了復(fù)位的操作時間，具有良好的應(yīng)用價值。
【專利說明】一種阻變存儲器及其復(fù)位操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微電子【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種阻變存儲器(Resistive SwitchingMemory)及其復(fù)位操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]阻變存儲器又稱為電阻型存儲器，其基于具有電阻轉(zhuǎn)換功能的存儲層進行信息存儲。通常，阻變存儲器的操作包括讀(Read)操作、置位(Set)操作和復(fù)位(Reset)操作等,其中，置位操作為由高阻態(tài)向低阻態(tài)轉(zhuǎn)變的過程，復(fù)位操作為由低阻態(tài)向高阻態(tài)轉(zhuǎn)變的過程。
[0003]現(xiàn)有阻變存儲器的置位操作普遍采用固定單脈沖激勵，即SVP (single voltagepulse)方法。復(fù)位操作采用幅度逐漸增加的離散脈沖序列(包括多個幾個激勵脈沖)，并在每個激勵脈沖之后進行驗證操作(例如偏置小幅度的驗證脈沖)，若復(fù)位成功，則停止施加激勵，否則施加幅度更大的激勵脈沖，該方法通常稱為RPS (ramped-pulseseries, write-verify-write)方法,或者在此基礎(chǔ)上引入反饋機制,在復(fù)位過程中，若單元電阻復(fù)位成功，則快速去掉單元上的激勵，然后經(jīng)驗證操作確保復(fù)位成功，否則施加幅度更大的激勵脈沖，即 RPS&SAWM (ramped-pulse series&self-adaptive write mode)方法。
[0004]然而，對于采用SVP實現(xiàn)置位的方法，若阻變存儲單元電阻置位成功時該固定單脈沖激勵仍施加，將會在低阻狀態(tài)下產(chǎn)生較大電流，帶來較大的功耗；對于采用RPS實現(xiàn)復(fù)位的方法，在每個激勵脈沖施加過程中，若阻變存儲單元電阻復(fù)位成功時激勵仍施加，單元電阻可能被置位回去導(dǎo)致復(fù)位失敗，從而使復(fù)位操作的良率不高。相比于采用RPS實現(xiàn)復(fù)位的方法，采用RPS&SAWM實現(xiàn)復(fù)位的方法，置位操作功耗得到節(jié)省，復(fù)位良率也獲得大幅提升，但復(fù)位操作過程中的反饋本身有驗證功能，每個復(fù)位激勵脈沖后再有驗證操作導(dǎo)致復(fù)位操作時間較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)因阻變存儲的復(fù)位過程中的驗證操作導(dǎo)致復(fù)位操作時間過長，而提出的一種阻變存儲器及其復(fù)位操作方法。
[0006]為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，按照發(fā)明的一方面，提供一種阻變存儲器的復(fù)位操作方法，該復(fù)位操作方法包括如下步驟:
[0007]選中需要進行復(fù)位的存儲單元；
[0008]向需要復(fù)位的存儲單元施加連續(xù)階梯狀脈沖；
[0009]根據(jù)存儲單元的阻態(tài)變化判斷復(fù)位是否成功，若復(fù)位成功則根據(jù)電流變化產(chǎn)生的反饋信號及時停止施加連續(xù)階梯狀脈沖，否則繼續(xù)施加所述連續(xù)階梯狀脈沖。
[0010]進一步，所述連續(xù)階梯狀脈沖的極性相對置位操作所使用的脈沖信號的極性可以相同或者相反。
[0011]優(yōu)選地，所述連續(xù)階梯狀脈沖的最高脈沖高度Vn被選擇為使所述阻變存儲器的存儲陣列的存儲單元復(fù)位成功率能達到預(yù)定值的電壓值。[0012]優(yōu)選地，所述連續(xù)階梯狀脈沖中的每個階梯的階梯寬度相等。
[0013]為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，按照發(fā)明的又一方面，提供一種阻變存儲器，該阻變存儲器包括控制電路(110)、寫電壓產(chǎn)生電路(120)和包括多個存儲單元的存儲陣列(170)，還包括電流檢測電路(140)；
[0014]其中，所述控制電路(110)控制寫電壓產(chǎn)生電路(120)向需要復(fù)位的存儲單元施加連續(xù)階梯狀脈沖，電流檢測電路(140)將檢測到的寫通路的電流變化的反饋信號發(fā)送給控制電路(110)；
[0015]其中，對該阻變存儲器進行復(fù)位操作時，若所述反饋信號表示復(fù)位成功時，控制電路(110)根據(jù)復(fù)位成功的反饋信號控制寫電壓產(chǎn)生電路(120)停止施加所述連續(xù)階梯狀脈沖，若所述反饋信號表示復(fù)位失敗時，控制電路(110)根據(jù)復(fù)位失敗的反饋信號控制寫電壓產(chǎn)生電路(120)繼續(xù)施加所述的連續(xù)階梯狀脈沖。
[0016]按照本發(fā)明第一實施例的阻變存儲器，其中，還包括極性選擇電路(150)、電流調(diào)節(jié)器(180)列和選通電路(160)；
[0017]其中，電流調(diào)節(jié)器(180 )主要由運算放大器(130 )和NMOS管組成；控制電路(110 )的輸出端分別與寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸入端和極性選擇電路(150)的輸入端相連，寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸出端與電流調(diào)節(jié)器(180)中的運算放大器(130)的正向輸入端相連，電流調(diào)節(jié)器(180)中運算放大器(130)的負向輸入端與極性選擇電路(150)相連，極性選擇電路(150)的輸出端分別與列選通電路(160)的輸入端和存儲陣列(170)的源線相連，列選通電路(160)的輸出端與存儲陣列(170)的位線相連，電流檢測電路(140)根據(jù)電流調(diào)節(jié)器(180)中流經(jīng)所述NMOS管的電流的變化產(chǎn)生相應(yīng)的所述反饋信號發(fā)送到控制電路(110)的輸入端。
[0018]按照本發(fā)明第二實施例的阻變存儲器，其中，還包括編程開關(guān)(250)、電流調(diào)節(jié)器(180)列和選通電路(160)；
[0019]其中，電流調(diào)節(jié)器(180 )主要由運算放大器(130 )和NMOS管組成；控制電路(110 )的輸出端分別與寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸入端和編程開關(guān)(250)的輸入端相連，寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸出端與電流調(diào)節(jié)器(180)中的運算放大器(130)的正向輸入端相連，電流調(diào)節(jié)器(180)中運算放大器(130)的負向輸入端與編程開關(guān)(250)相連，編程開關(guān)(250)的輸出端與列選通電路(160)的輸入端連接，列選通電路(160)的輸出端與存儲陣列(170)的位線相連，存儲陣列(170)的源線接地，電流檢測電路(140)根據(jù)電流調(diào)節(jié)器(180)中流經(jīng)所述NMOS管的電流的變化產(chǎn)生相應(yīng)的所述反饋信號發(fā)送到控制電路(110)的輸入端。
[0020]為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，按照發(fā)明的還一方面，提供一種對以上所述及的第一實施例的阻變存儲器進行復(fù)位操作的方法，其包括如下步驟:
[0021](I)控制電路根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DATA、寫使能信號WEN和反饋信號FB產(chǎn)生使能信號EN ；
[0022](2)若使能信號EN有效，極性選擇電路正常工作，寫電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生連續(xù)階梯狀脈沖，轉(zhuǎn)步驟(3);若使能信號EN無效，寫電壓產(chǎn)生電路和極性選擇電路的輸出均為零，復(fù)位結(jié)束；
[0023](3)連續(xù)階梯狀脈沖通過電流調(diào)節(jié)器把相應(yīng)的寫電壓Vw輸出給極性選擇電路，極性選擇電路根據(jù)寫入的數(shù)據(jù)DATA和使能信號EN將寫電壓Vw施加到存儲陣列的源線，將零電壓通過列選通電路施加到存儲陣列的位線，對阻變存儲器進行復(fù)位；同時，電流檢測電路對電流調(diào)節(jié)器的反映寫通路的電流Iw進行檢測；
[0024](4)若復(fù)位成功，存儲單元的存儲電阻的阻值發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw相應(yīng)地發(fā)生變化，電流檢測電路將電流Iw發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN無效，轉(zhuǎn)步驟(I);
[0025]若復(fù)位失敗，阻變存儲單元的存儲電阻阻值不發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw未改變，電流檢測電路將電流Iw未發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN有效，轉(zhuǎn)步驟(I)。
[0026]為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，按照發(fā)明的再一方面，提供一種對以上所述及的第二實施例的阻變存儲器進行復(fù)位操作的方法，其包括如下步驟:
[0027](I)控制電路根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DATA、寫使能信號WEN和反饋信號FB產(chǎn)生使能信號EN ；
[0028](2)若使能信號EN有效，編程開關(guān)正常工作，寫電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生連續(xù)階梯狀脈沖，轉(zhuǎn)步驟(3);若使能信號EN無效，寫電壓產(chǎn)生電路和編程開關(guān)的輸出均為零，復(fù)位結(jié)束；
[0029](3)連續(xù)階梯狀脈沖通過電流調(diào)節(jié)器把相應(yīng)的寫電壓Vw輸出給編程開關(guān)，編程開關(guān)根據(jù)使能信號EN將寫電壓Vw通過列選通電路施加到存儲陣列的位線，對阻變存儲器進行復(fù)位；同時，電流檢測電路對電流調(diào)節(jié)器的電流Iw進行檢測；
[0030](4)若復(fù)位成功，存儲單元的存儲電阻的阻值發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw也相應(yīng)的發(fā)生變化，電流檢測電路將電流Iw發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN無效，轉(zhuǎn)步驟(I);
[0031]若復(fù)位失敗，存儲單元的存儲電阻阻值不發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw未改變，電流檢測電路將電流Iw未發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN有效，轉(zhuǎn)步驟(I )。
[0032]本發(fā)明的有益效果為:采用連續(xù)階梯狀的脈沖序列進行復(fù)位操作，并結(jié)合寫通路的電路變化的反饋信號來判斷是否停止施加該連續(xù)階梯狀脈沖，可以在復(fù)位成功馬上停止施加連續(xù)階梯狀脈沖，去除了不需要在復(fù)位操作過程中的進行驗證操作，一個連續(xù)階梯狀脈沖即可實現(xiàn)復(fù)位操作，既保證復(fù)位的良率不降低，又縮短了復(fù)位操作的時間，大大提高了復(fù)位操作的效率，同時不降低復(fù)位操作的良率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是按照本發(fā)明一實施例的復(fù)位操作過程中所使用的連續(xù)階梯狀脈沖的形狀示意圖。
[0034]圖2是按照本發(fā)明一實施例的阻變存儲器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3是按照本發(fā)明又一實施例的阻變存儲器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]其中:控制電路110，寫電壓產(chǎn)生電路120，運算放大器130，NM0S管106，電流檢測電路140，極性選擇電路150，列選通電路160，陣列170，電流調(diào)節(jié)器180，運算放大器130，N管106，編程開關(guān)250，寫入數(shù)據(jù)DATA101，寫使能端WEN102，電流檢測模塊反饋到輸入端的信號FB103，寫電壓產(chǎn)生電路輸出給電流調(diào)節(jié)器180的寫偏壓Vw_Biasl04，電流調(diào)節(jié)器180輸出的寫電壓Vw105，電流調(diào)節(jié)器180輸出給電流檢測模塊140的寫通路電流Iw107，地108，陣列的一條位線BL109，陣列的源線SL111，阻變存儲單元的存儲電阻112，阻變存儲單元的選通管113，控制電路輸出使能信號EN114。
【具體實施方式】
[0037]下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發(fā)明的基本了解。并不旨在確認本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。
[0038]圖1所示為按照一實施例的復(fù)位操作過程中所使用的連續(xù)階梯狀脈沖的形狀示意圖。在該實施例的復(fù)位操作過程中，包括以下步驟:
[0039]S10，選中阻變存儲器的存儲陣列中需要進行復(fù)位的一個或多個存儲單元；
[0040]S20,向需要復(fù)位的存儲單元施加連續(xù)階梯狀脈沖90。如圖1所示，在該實施例中，連續(xù)階梯狀脈沖90以電壓脈沖為例進行說明，該連續(xù)階梯狀脈沖90可以隨時間t的增加階梯狀地抬高脈沖的高度，例如，從Vtl抬高至V1J1抬高至V2、連續(xù)地直至抬高至Vn，n為大于或等于2的整數(shù)，其中(V1-Vtl) JV2-V1)等稱之為階梯高度，具體每個階梯的高度大小可以相等，每個階梯的寬度大小可以相等，當(dāng)然也可以不相等，其可以根據(jù)具體情況設(shè)置。連續(xù)階梯狀脈沖90的最高脈沖高度Vn可以選擇為使阻變存儲器的存儲陣列的存儲單元復(fù)位成概率能達到某一預(yù)定值的電壓值，例如，可以使99.99%的存儲陣列的存儲單元復(fù)位成功的電壓值，由于存儲陣列可能存在壞的存儲單元，不可能復(fù)位操作成功，因此，設(shè)置一個最高值以防止連續(xù)階梯狀脈沖90的電壓過高。以上所述一預(yù)定值可以根據(jù)存儲陣列的一致性等情況來設(shè)置。
[0041]S30，根據(jù)存儲單元的阻態(tài)變化判斷復(fù)位是否成功，若復(fù)位成功則根據(jù)電流變化產(chǎn)生的反饋信號及時停止施加連續(xù)階梯狀脈沖，否則繼續(xù)施加所述連續(xù)階梯狀脈沖。在該步驟中，如圖1所示，如果在tl`時刻復(fù)位成功，則連續(xù)階梯狀脈沖90不需要再階梯抬高脈沖高度，停止施加連續(xù)階梯狀脈沖90至存儲單元，因此，可以在tl時刻連續(xù)階梯狀脈沖90的電壓下降至0，此時，連續(xù)階梯狀脈沖90表現(xiàn)為脈沖90i所示的單個脈沖；同樣地，如果在t2時刻復(fù)位成功，則連續(xù)階梯狀脈沖90不需要再階梯抬高脈沖高度，停止施加連續(xù)階梯狀脈沖90至存儲單元，因此，可以在t2時刻連續(xù)階梯狀脈沖90的電壓下降至0，此時，連續(xù)階梯狀脈沖90表現(xiàn)為脈沖902所示的脈沖形狀；類推地，在tn時刻復(fù)位成功，連續(xù)階梯狀脈沖90則表現(xiàn)為脈沖90?所示的脈沖形狀(前面為連續(xù)階梯狀脈沖)。
[0042]因此，在脈沖90每次作階梯抬升之后，并不需要終止該脈沖來偏置另一驗證脈沖作驗證操作以判斷是否復(fù)位成功，解決了 RPS&SAWM方法中的復(fù)位時間長的問題。
[0043]圖2所示為按照本發(fā)明一實施例的阻變存儲器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在該實施例中，阻變存儲器適用于雙極性寫操作，阻變存儲器包括控制電路110、寫電壓產(chǎn)生電路120、電流檢測電路140、極性選擇電路150、電流調(diào)節(jié)器180、列選通電路160和存儲陣列170 ;其中，電流調(diào)節(jié)器180主要由運算放大器130和NMOS管106組成；存儲陣列170由多個按行和列的形式排列的阻變存儲單元組成，其中，示意性地給出了其中一個存儲單元的結(jié)構(gòu)，存儲單元主要由存儲電阻112和選通管113組成；控制電路110的輸出端分別與寫電壓產(chǎn)生電路120的輸入端和極性選擇電路150的輸入端相連接，寫電壓產(chǎn)生電路120的輸出端與電流調(diào)節(jié)器180中的運算放大器130的正向輸入端相連，電流調(diào)節(jié)器180中運算放大器130的負向輸入端與極性選擇電路150相連，極性選擇電路150的輸出端分別與列選通電路160的輸入端和存儲陣列170的源線相連，列選通電路160的輸出端與陣列170的位線相連，電流檢測電路140根據(jù)電流調(diào)節(jié)器180中電流的變化產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號發(fā)送到控制電路110的輸入端。
[0044]當(dāng)阻變存儲器進行復(fù)位操作時，寫入數(shù)據(jù)DATA 101為0，控制電路110根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DATA 101、寫使能信號WEN 102和反饋信號FB103產(chǎn)生使能信號EN 114。若使能信號EN114有效，寫電壓產(chǎn)生電路120將產(chǎn)生如圖1所示形狀的連續(xù)階梯狀脈沖Vw Bias104，極性選擇電路150也將正常工作，在該實施例中，其為雙極性的阻變存儲器，也即復(fù)位操作的信號與置位操作的信號方向相反；若使能信號EN 114無效，寫電壓產(chǎn)生電路120輸出為零，而且極性選擇電路150的輸出SL 111和115也為零。Vw_Biasl04通過電流調(diào)節(jié)器180把連續(xù)階梯狀脈沖對應(yīng)的寫電壓Vw 105輸出給極性選擇電路150，同時電流檢測電路140會檢測寫通路的電流Iw 107。電流檢測電路140根據(jù)復(fù)位過程中阻變存儲單元阻值改變后導(dǎo)致寫通路的電流Iw 107變化產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號FB 103給控制電路110。當(dāng)極性選擇電路150正常工作時，極性選擇電路150根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DATA 101和使能信號EN 114施加分別寫電壓Vw和零電壓到SL 111和115，115通過列選通電路160把其上電壓施加到陣列170的BL 109 上。
[0045]由上可知，寫入數(shù)據(jù)DATA 101可以是寫“O”、也可以是寫“1”，也即該實施例的阻變存儲器可以進行置位操作和復(fù)位操作；在進行復(fù)位操作時，寫電壓產(chǎn)生電路120對應(yīng)地產(chǎn)生如圖1所示的連續(xù)階梯狀脈沖；在進行置位操作時，可以產(chǎn)生諸如單脈沖等信號進行置位操作；復(fù)位操作的信號與置位操作的信號的極性相反，例如，置位操作的信號為正向，復(fù)位操作的信號為反向。
[0046]圖3所示為按照本發(fā)明又一實施例的阻變存儲器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在該實施例中，阻變存儲器包括控制電路110、寫電壓產(chǎn)生電路120、電流檢測電路140、編程開關(guān)250、電流調(diào)節(jié)器180、列選通電路160和存儲陣列170 ;其中，電流調(diào)節(jié)器180主要由運算放大器130和NMOS管組成；存儲陣列170由多個按行和列的形式排列的阻變存儲單元組成，其中，示意性地給出了其中一個存儲單元的結(jié)構(gòu)，存儲單元主要由存儲電阻112和選通管113組成；控制電路110的輸出端分別與寫電壓產(chǎn)生電路120的輸入端和編程開關(guān)250的輸入端相連，寫電壓產(chǎn)生電路120的輸出端與電流調(diào)節(jié)器180中的運算放大器130的正向輸入端相連，電流調(diào)節(jié)器180中運算放大器130的負向輸入端與編程開關(guān)250相連，編程開關(guān)250的輸出端與列選通電路160的輸入端連接，列選通電路160的輸出端與陣列170的位線相連，存儲陣列170的源線接地，電流檢測電路140根據(jù)電流調(diào)節(jié)器180中電流的變化產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號發(fā)送到控制電路110的輸入端。相比于圖2所示實施例的阻變存儲器，采用編程開關(guān)250替換了極性選擇電路150，因此，圖3所示實施例的阻變存儲器適用于單極性寫操作。
[0047]當(dāng)阻變存儲器進行復(fù)位操作時，寫入數(shù)據(jù)DATA 101為0，控制電路110根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DATA 101、寫使能信號WEN 102和反饋信號FB103產(chǎn)生使能信號EN 114。若使能信號EN114有效，寫電壓產(chǎn)生電路120將產(chǎn)生如圖1所示形狀的連續(xù)階梯狀的脈沖Vw_Biasl04，編程開關(guān)250也將正常工作；若使能信號EN 114無效，寫電壓產(chǎn)生電路120輸出為零，而且編程開關(guān)250的輸出115也為零。Vw_Biasl04通過電流調(diào)節(jié)器180把連續(xù)階梯狀脈沖對應(yīng)的寫電壓Vw 105輸出給編程開關(guān)250，同時電流檢測電路140會檢測寫通路的電流Iw 107。電流檢測電路140根據(jù)復(fù)位過程中阻變存儲單元阻值改變后寫通路的電流Iw 107變化產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號FB 103給控制電路110。當(dāng)編程開關(guān)250正常工作時，編程開關(guān)250施加寫電壓Vw到線115，線115通過列選通電路160把其上電壓施加到陣列170的BL 109上，SL 111 接地 108。
[0048]同樣地，圖3所示實施例的阻變存儲器可以類似地進行置位操作。
[0049]在本文中，術(shù)語“連接”之前未加詞語“直接”來限定時，表示兩個部件之間的連接可以是直接連接，也可以是間接連接，也即連接的兩個部件中間可以通過其他中間部件來實現(xiàn)連接。
[0050]以上所述僅是本發(fā)明的【具體實施方式】，任何基于本發(fā)明方法基礎(chǔ)的等效變換，均屬于本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種阻變存儲器的復(fù)位操作方法，其特征在于，該復(fù)位操作方法包括如下步驟: 選中需要進行復(fù)位的存儲單元； 向需要復(fù)位的存儲單元施加連續(xù)階梯狀脈沖； 根據(jù)存儲單元的阻態(tài)變化判斷復(fù)位是否成功，若復(fù)位成功則根據(jù)電流變化產(chǎn)生的反饋信號及時停止施加連續(xù)階梯狀脈沖，否則繼續(xù)施加所述連續(xù)階梯狀脈沖。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)位操作方法，其特征在于，所述連續(xù)階梯狀脈沖的極性相對置位操作所使用的脈沖信號的極性相同或者相反。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)位操作方法，其特征在于，所述連續(xù)階梯狀脈沖的最高脈沖高度Vn被選擇為使所述阻變存儲器的存儲陣列的存儲單元復(fù)位成功率能達到預(yù)定值的電壓值。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)位操作方法，其特征在于，所述連續(xù)階梯狀脈沖中的每個階梯的階梯寬度相等。
5.一種阻變存儲器，該阻變存儲器包括控制電路(110)、寫電壓產(chǎn)生電路(120)和包括多個存儲單元的存儲陣列(170)，其特征在于，還包括電流檢測電路(140); 其中，所述控制電路(110)控制寫電壓產(chǎn)生電路(120)向需要復(fù)位的存儲單元施加連續(xù)階梯狀脈沖，電流檢測電路(140)將檢測到的寫通路的電流變化的反饋信號發(fā)送給控制電路(110)； 其中，對該阻變存儲器進行復(fù)位操作時，若所述反饋信號表示復(fù)位成功時，控制電路(110)根據(jù)復(fù)位成功的反饋信號控制寫電壓產(chǎn)生電路(120)停止施加所述連續(xù)階梯狀脈沖，若所述反饋信號表示復(fù)位失敗時，控制電路(110)根據(jù)復(fù)位失敗的反饋信號控制寫電壓產(chǎn)生電路(120)繼續(xù)施加所述的連續(xù)階梯狀脈沖。
6.如權(quán)利要求5所述的阻變存儲器，其特征在于，還包括極性選擇電路(150)、電流調(diào)節(jié)器(180)列和選通電路(160)； 其中，電流調(diào)節(jié)器(180)主要由運算放大器(130)和NMOS管組成；控制電路(110)的輸出端分別與寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸入端和極性選擇電路(150)的輸入端相連，寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸出端與電流調(diào)節(jié)器(180)中的運算放大器(130)的正向輸入端相連，電流調(diào)節(jié)器(180)中運算放大器(130)的負向輸入端與極性選擇電路(150)相連，極性選擇電路(150)的輸出端分別與列選通電路(160)的輸入端和存儲陣列(170)的源線相連，列選通電路(160)的輸出端與存儲陣列(170)的位線相連，電流檢測電路(140)根據(jù)電流調(diào)節(jié)器(180)中流經(jīng)所述NMOS管的電流的變化產(chǎn)生相應(yīng)的所述反饋信號發(fā)送到控制電路(110)的輸入端。
7.如權(quán)利要求5所述的阻變存儲器，其特征在于，還包括編程開關(guān)(250)、電流調(diào)節(jié)器(180)列和選通電路 (160)； 其中，電流調(diào)節(jié)器(180)主要由運算放大器(130)和NMOS管組成；控制電路(110)的輸出端分別與寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸入端和編程開關(guān)(250)的輸入端相連，寫電壓產(chǎn)生電路(120)的輸出端與電流調(diào)節(jié)器(180)中的運算放大器(130)的正向輸入端相連，電流調(diào)節(jié)器(180)中運算放大器(130)的負向輸入端與編程開關(guān)(250)相連，編程開關(guān)(250)的輸出端與列選通電路(160)的輸入端連接，列選通電路(160)的輸出端與存儲陣列(170)的位線相連，存儲陣列(170)的源線接地，電流檢測電路(140)根據(jù)電流調(diào)節(jié)器(180)中流經(jīng)所述NMOS管的電流的變化產(chǎn)生相應(yīng)的所述反饋信號發(fā)送到控制電路(110)的輸入端。
8.—種對如權(quán)利要求6所述的阻變存儲器進行復(fù)位操作的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)控制電路根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DATA、寫使能信號WEN和反饋信號FB產(chǎn)生使能信號EN； (2)若使能信號EN有效，極性選擇電路正常工作，寫電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生連續(xù)階梯狀脈沖，轉(zhuǎn)步驟(3);若使能信號EN無效，寫電壓產(chǎn)生電路和極性選擇電路的輸出均為零，復(fù)位結(jié)束； (3)連續(xù)階梯狀脈沖通過電流調(diào)節(jié)器把相應(yīng)的寫電壓Vw輸出給極性選擇電路，極性選擇電路根據(jù)寫入的數(shù)據(jù)DATA和使能信號EN將寫電壓Vw施加到存儲陣列的源線，將零電壓通過列選通電路施加到存儲陣列的位線，對阻變存儲器進行復(fù)位；同時，電流檢測電路對電流調(diào)節(jié)器的反映寫通路的電流Iw進行檢測； (4)若復(fù)位成功，存儲單元的存儲電阻的阻值發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw相應(yīng)地發(fā)生變化，電流檢測電路將電流Iw發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN無效，轉(zhuǎn)步驟(1); 若復(fù)位失敗，阻變存儲單元的存儲電阻阻值不發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw未改變，電流檢測電路將電流Iw未發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN有效，轉(zhuǎn)步驟(I )。
9.一種對如權(quán)利要求7所述的阻變存儲器進行復(fù)位操作的方法，其特征在于，包括如下步驟:(1)控制電路根據(jù)寫入數(shù)據(jù)DATA、寫使能信號WEN和反饋信號FB產(chǎn)生使能信號EN； (2)若使能信號EN有效，編程開關(guān)正常工作，寫電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生連續(xù)階梯狀脈沖，轉(zhuǎn)步驟(3);若使能信號EN無效，寫電壓產(chǎn)生電路和編程開關(guān)的輸出均為零，復(fù)位結(jié)束； (3)連續(xù)階梯狀脈沖通過電流調(diào)節(jié)器把相應(yīng)的寫電壓Vw輸出給編程開關(guān)，編程開關(guān)根據(jù)使能信號EN將寫電壓Vw通過列選通電路施加到存儲陣列的位線，對阻變存儲器進行復(fù)位；同時，電流檢測電路對電流調(diào)節(jié)器的電流Iw進行檢測； (4)若復(fù)位成功，存儲單元的存儲電阻的阻值發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw也相應(yīng)的發(fā)生變化，電流檢測電路將電流Iw發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN無效，轉(zhuǎn)步驟(1); 若復(fù)位失敗，存儲單元的存儲電阻阻值不發(fā)生改變，電流調(diào)節(jié)器的電流Iw未改變，電流檢測電路將電流Iw未發(fā)生變化的反饋信號FB發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該反饋信號FB使使能信號EN有效，轉(zhuǎn)步驟(I )。
【文檔編號】G11C7/20GK103680602SQ201210335383
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月11日
【發(fā)明者】林殷茵, 薛曉勇 申請人:復(fù)旦大學(xué)