相變化存儲(chǔ)器及其讀取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相變化存儲(chǔ)器及其讀取方法，該相變化存儲(chǔ)器包括：一相變化存儲(chǔ)單元；一參考電路，產(chǎn)生一參考電壓與一鉗位電壓；以及一電流供應(yīng)電路，接收該鉗位電壓以形成一單元電流流經(jīng)該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓，該單元電壓用以配合該參考電壓來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
【專利說明】相變化存儲(chǔ)器及其讀取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是相關(guān)于一種相變化存儲(chǔ)器(Phase Change Memory, PCM)及其讀取方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]相變化存儲(chǔ)器(PCM)是一種非易失性存儲(chǔ)器，且包括安排于成列的字線(WordLine)與成行的位線(Bit Line)交點(diǎn)上的多個(gè)PCM單元的一陣列，個(gè)別的存儲(chǔ)器單元(Memory Cell)具有一相變化材料所制成的活化區(qū)(Activation Region),能夠在透過加熱存儲(chǔ)器單元結(jié)晶(Crystalline)或非結(jié)晶(Amorphous)狀態(tài)間切換,通常非結(jié)晶與結(jié)晶狀態(tài)分別具有不同的可偵測(cè)特性，例如電阻值或是電阻率(Electrical Resistivity),以提供兩狀態(tài)之間的可區(qū)別尺度(Scale)以儲(chǔ)存二進(jìn)制數(shù)據(jù)至個(gè)別的PCM單元中。
[0003]圖1呈現(xiàn)相變化存儲(chǔ)器單元的一般行為，其中每一條線代表電流特性對(duì)上電阻值，圖中顯示相變化存儲(chǔ)器單元若具有較高的電阻值，則該單元亦相應(yīng)具有較高的閾值電壓(Threshold Voltage, Vths)。
[0004]欲復(fù)位(Reset)該相變化存儲(chǔ)器單元時(shí)，必須提供一高于該閾值電壓的高電壓，這樣的步驟通常稱為使該單元崩潰(Break Down),接著會(huì)造成一高電流通過該相變化存儲(chǔ)器的路徑以產(chǎn)生高溫來融化該相變化存儲(chǔ)器的材質(zhì)。
[0005]然而，不論何時(shí)，若突然施加一接近閾值電壓的電壓值至相變化存儲(chǔ)器的位線(Bit Line，BL)，則該單元的功能可能受到妨礙，是故，進(jìn)行感測(cè)(Sensing)的傳統(tǒng)方式通常是施加一相對(duì)低電壓至該位線。
[0006]這種低感測(cè)電壓在不考慮多層式單元(Mult1-Level Cell)或邊界確認(rèn)(MarginCheck)的狀況下可以順利運(yùn)作，如圖2所示，其中實(shí)線曲線與虛線曲線分別代表了施加于位線的電壓分別在高阻值相變化存儲(chǔ)器與低阻值相變化存儲(chǔ)器所產(chǎn)生的電流值，其中在施加電壓大到一定程度時(shí)，虛線曲線表現(xiàn)出的反折即系前述的崩潰，在此狀況下其曲線所表現(xiàn)的特性由高電阻值轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娮柚?。由圖中可以看出，當(dāng)施加一電壓至位線時(shí)，在高阻值相變化存儲(chǔ)器與低阻值相變化存儲(chǔ)器所產(chǎn)生的電流值之間的間隙(Window)較大，而能夠?qū)⒂靡詤^(qū)隔兩電流值的參考電流值設(shè)置于該間隙之間的任意點(diǎn)。
[0007]圖3說明了用于多層式單元或邊界確認(rèn)時(shí)，高阻抗的存儲(chǔ)器單元要進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)所遭遇的困難。舉例來說，如果相變化存儲(chǔ)器具有2.1百萬歐姆(Mega-Ohm)電阻值、參考電阻為2百萬歐姆(Mega-Ohm)，同時(shí)假設(shè)讀取位線的電壓為0.4伏特(Voltage)，則所獲得的單元電流為190納安培(nA)，而參考電流為200納安培，在這樣的條件下，要區(qū)隔兩者間的差異相當(dāng)困難。
[0008]職是之故， 申請(qǐng)人:鑒于已知技術(shù)中所產(chǎn)生的缺失，經(jīng)過悉心試驗(yàn)與研究，并一本鍥而不舍的精神，終構(gòu)思出本案「相變化存儲(chǔ)器」，能夠克服上述缺點(diǎn)，以下為本發(fā)明的簡要說明。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明透過增加單元電流的方式，來增進(jìn)當(dāng)相變化存儲(chǔ)器為高電阻值范圍時(shí)的感測(cè)間隙(Sensing Window) ?
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一構(gòu)想，提供一種相變化存儲(chǔ)器，包括:一相變化存儲(chǔ)單元；一參考電路，產(chǎn)生一參考電壓與一鉗位電壓；以及一電流供應(yīng)電路，接收該鉗位電壓以成形成一單元電流流經(jīng)該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓，該單元電壓用以配合該參考電壓來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
[0011]較佳地，該相變化存儲(chǔ)器更包括:一第一供電參考電壓；一第二供電參考電壓；其中該電流供應(yīng)電路包括:一第一電流源，具有一第一端與一第二端；一第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，具有一第一端、一第二端與一柵極，其中該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第一電流源的該第二端耦接至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該相變化存儲(chǔ)單元，其中該單元電壓是在該第一電流源的該第二端與該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接處獲得。
[0012]較佳地，該相變化存儲(chǔ)器更包括:一第一預(yù)先充電電路，具有一第一輸出端耦接至該第一電流源的該第二端或 該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一。
[0013]較佳地，其中該參考電路更產(chǎn)生一參考電流，并包括一第二、一第三與一第四電流源、一第一與一第二寄生電阻、一第一與一第二參考電阻、一第二與一第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一第二預(yù)先充電電路，
[0014]其中該第二、該第三、該第四電流源、該第一與該第二寄生電阻、該第一與該第二參考電阻分別具有一第一與一第二端，該第二與該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管分別具有一第一、一第二端與一柵極，
[0015]其中該第二電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第二電流源的該第二端耦接至該第一寄生電阻的該第一端與該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極，該第一寄生電阻的該第二端偶接至該第一參考電阻的該第一端，該第一參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓，
[0016]該第三電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第三電流源的該第二端耦接至該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端與該第三場(chǎng)效晶體管的該柵極，該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端偶接至該第二供電參考電壓，
[0017]該第四電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第四電流源的該第二端耦接至該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該第二寄生電阻的該第一端，該第二寄生電阻的該第二端偶接至該第二參考電阻的該第一端，該第二參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓，
[0018]該第二預(yù)先充電電路，具有一第一輸出端耦接至該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一，
[0019]其中該第二、該第三、該第四電流源各自供應(yīng)該參考電流，該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該參考電壓，該第三電流源的該第二端或該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該鉗位電壓。
[0020]較佳地，其中該鉗位電壓被供應(yīng)至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極。
[0021]較佳地，其中是以一電流鏡來實(shí)現(xiàn)該第一、第二、第三、第四電流源。
[0022]較佳地，其中該第一預(yù)先充電電路包括一第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有一第一端、一第二端與一柵極，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端偶接至該第一供電參考電壓，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端為該該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一輸出端，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極接收一預(yù)先充電信號(hào)。
[0023]較佳地，其中該第二預(yù)先充電電路包括一第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有一第一端、一第二端與一柵極，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端偶接至該第一供電參考電壓，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端為該該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一輸出端，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極接收該預(yù)先充電信號(hào)。
[0024]較佳地，該相變化存儲(chǔ)器，更包括一感測(cè)放大器，該感測(cè)放大器接收該單元電壓與該參考電壓以判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
[0025]較佳地，該相變化存儲(chǔ)器，在應(yīng)用于MLC相變化存儲(chǔ)器的狀況下，更包括一第二參考電路，產(chǎn)生一第二參考電流、一第二參考電壓與一第二鉗位電壓，其中該鉗位電壓與該第二鉗位電壓透過一第一多工復(fù)用器被供應(yīng)至該電流供應(yīng)電路，以成形成一第二單元電流流經(jīng)與該相變化存儲(chǔ)單元以形成一第二單元電壓，該參考電壓或該第二參考電壓透過一第二多工復(fù)用器被供應(yīng)至該感測(cè)放大器，以分別與該單元電壓或該第二單元電壓比較，來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第二構(gòu)想，提供一種相變化存儲(chǔ)器讀取方法，包括:提供一相變化存儲(chǔ)單元；產(chǎn)生一參考電壓與一鉗位電壓；以及基于該鉗位電壓形成一單元電流至該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓用以配合該參考電壓來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
[0027]較佳地，其中該相變化存儲(chǔ)器更包括一第一供電參考電壓與一第二供電參考電壓，其中提供一電流是以一電流供應(yīng)電路來提供該電流，該電流供應(yīng)電路包括:一第一電流源，具有一第一端與一第二端；一第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，具有一第一端、一第二端與一柵極，其中該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第一電流源的該第二端耦接至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該相變化存儲(chǔ)單元，其中該單元電壓是在該第一電流源的該第二端與該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接處獲得。
[0028]較佳地，該方法，更包括:提供一第一預(yù)先充電電路，來輔助產(chǎn)生該單元電壓。
[0029]較佳地，該方法更包括:
[0030]提供一參考電路，產(chǎn)生一參考電流、該參考電壓與該鉗位電壓，
[0031]其中該參考電路包括一第二、一第三與一第四電流源、一第一與一第二寄生電阻、一第一與一第二參考電阻、一第二與一第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一第二預(yù)先充電電路，
[0032]其中該第二、該第三、該第四電流源、該第一與該第二寄生電阻、該第一與該第二參考電阻分別具有一第一與一第二端，該第二與該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管分別具有一第一、一第二端與一柵極，
[0033]其中該第二電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第二電流源的該第二端耦接至該第一寄生電阻的該第一端與該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極，該第一寄生電阻的該第二端偶接至該第一參考電阻的該第一端，該第一參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓，
[0034]該第三電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第三電流源的該第二端耦接至該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端與該第三場(chǎng)效晶體管的該柵極，該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端偶接至該第二供電參考電壓，
[0035]該第四電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第四電流源的該第二端耦接至該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該第二寄生電阻的該第一端，該第二寄生電阻的該第二端偶接至該第二參考電阻的該第一端，該第二參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓，
[0036]該第二預(yù)先充電電路，具有一第一輸出端耦接至該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一，
[0037]其中該第二、該第三、該第四電流源各自供應(yīng)該參考電流，該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該參考電壓，該第三電流源的該第二端或該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該鉗位電壓。
[0038]較佳地，該方法是將該鉗位電壓供應(yīng)至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極。
[0039]較佳地，該方法是以一電流鏡來實(shí)現(xiàn)該第一、第二、第三、第四電流源。
[0040]較佳地，其中該第一預(yù)先充電電路是以一第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管來實(shí)現(xiàn)，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有一第一端、一第二端與一柵極，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端偶接至該第一供電參考電壓，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端為該該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一輸出端，該第四場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極接收一預(yù)先充電信號(hào)。
[0041]較佳地，其中該第二預(yù)先充電電路是以一第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管來實(shí)現(xiàn)，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有一第一端、一第二端與一柵極，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端偶接至該第一供電參考電壓，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端為該該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一輸出端，該第五場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極接收該預(yù)先充電信號(hào)。
[0042]較佳地，該方法是比較該單元電壓與該參考電壓以判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信
肩、O
[0043]較佳地，該方法在應(yīng)用于MLC相變化存儲(chǔ)器的狀況下，更包括使用一第二參考電路，產(chǎn)生一第二參考電流、一第二參考電壓與一第二鉗位電壓，其中該鉗位電壓與該第二鉗位電壓透過一第一多工復(fù)用器被供應(yīng)至該電流供應(yīng)電路，以成形成一第二單元電流流經(jīng)與該相變化存儲(chǔ)單元以形成一第二單元電壓，該參考電壓或該第二參考電壓透過一第二多工復(fù)用器被供應(yīng)至該感測(cè)放大器，以分別與該單元電壓或該第二單元電壓比較，來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的第三構(gòu)想，提供一種相變化存儲(chǔ)器，包括:一相變化存儲(chǔ)單元；以及一處理電路，其對(duì)該相變化存儲(chǔ)單元提供一單元電流，并使該單元電流通過該相變化存儲(chǔ)單元而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一單元電壓，該處理電路將該單元電壓與一基準(zhǔn)電壓比較，以確定該相變化存儲(chǔ)單元之一信息狀態(tài)。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的第四構(gòu)想，提供一種相變化存儲(chǔ)器讀取方法，包括:提供一相變化存儲(chǔ)單元；使一電流流經(jīng)該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓；以及比較該單元電壓及一參考電壓來判斷該相變化存儲(chǔ)器之一儲(chǔ)存信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1呈現(xiàn)相變化存儲(chǔ)器單元的一般行為；
[0047]圖2為施加一電壓至位線時(shí)，在高阻值相變化存儲(chǔ)器與低阻值相變化存儲(chǔ)器所產(chǎn)生的電流值之間的間隙(Window)；
[0048]圖3說明了用于多層式單元或邊界確認(rèn)時(shí)，高阻抗的存儲(chǔ)器單元要進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)所遭遇的困難；
[0049]圖4(A)與圖4(B)顯示提供若干微安培(μ A)或更少的單元電流時(shí)，高阻值相變化存儲(chǔ)器與低阻值相變化存儲(chǔ)器所獲得的電壓值之間的間隙較大；
[0050]圖5為本案相變化存儲(chǔ)器電路的一實(shí)施例的電路不意圖；
[0051]圖6為本發(fā)明的另一實(shí)施例；
[0052]圖7是將上述各實(shí)施例中參考電阻以可變電阻來取代的示意圖；
[0053]圖8為本發(fā)明又一實(shí)施例的電路示意圖；
[0054]圖9是將多工復(fù)用器設(shè)置于鄰近于感測(cè)放大器的電路示意圖；
[0055]圖10為本發(fā)明中的一部分參考系統(tǒng)電路納入一迭接架構(gòu)的示意圖；
[0056]圖11呈現(xiàn)了進(jìn)行邊界確認(rèn)時(shí)的一流程示意圖；
[0057]圖12為本發(fā)明相 變化存儲(chǔ)器電路中的一部分；
[0058]圖13用以說明在多層式相變化存儲(chǔ)器單元的情況下，搜尋相變化存儲(chǔ)器的每一狀態(tài)之間的最大間隙(Window),以及決定低參考電壓Veef-!^中參考電壓VREF_Mi與聞參考電壓VKEF_Hi的最佳點(diǎn)的步驟；
[0059]圖14是在使用多層式相變化存儲(chǔ)器單元的狀況下進(jìn)行感測(cè)的方式；
[0060]圖15為本發(fā)明圖5中的相變化存儲(chǔ)器的參考系統(tǒng)電路的又一電路實(shí)施例；
[0061]圖16為本發(fā)明圖6中的相變化存儲(chǔ)器的參考系統(tǒng)電路的又一電路實(shí)施例；
[0062]圖17為本發(fā)明使用η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電流鏡作為電流源來施加目標(biāo)電源ITargrt的一實(shí)施例；
[0063]圖18為部份本發(fā)明所能套用的相變化存儲(chǔ)器單元的種類；以及
[0064]圖19是參考系統(tǒng)電路的一變化實(shí)施例。
[0065]【符號(hào)說明】
[0066]10相變化存儲(chǔ)器
[0067]11電流供應(yīng)電路
[0068]111電流源
[0069]112 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0070]12、72a、72b參考系統(tǒng)電路
[0071]120、121、122 電流源
[0072]123、124 寄生電阻
[0073]123LU24L 寄生電阻
[0074]123MU24M 寄生電阻
[0075]123HU2H4 寄生電阻
[0076]125、126 參考電阻
[0077]125LU26L 參考電阻
[0078]125MU26M 參考電阻
[0079]125HU26H 參考電阻
[0080]127、127L、127M、127H p型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管[0081]128、128L、128M、128H n型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0082]129預(yù)先充電電路
[0083]1291 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0084]13多工復(fù)用器
[0085]14預(yù)先充電電路
[0086]141 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0087]15相變化存儲(chǔ)器單元
[0088]151寄生電阻
[0089]152參考電阻
[0090]16感測(cè)放大器
[0091]20相變化存儲(chǔ)器
[0092]21、22、23、24、25 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0093]22L、23L、24L P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0094]22M、23M、24M P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0095]22H、23H、24H P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0096]12L、12M與12H參考子系統(tǒng)電路
[0097]31欄譯碼器
[0098]32,33多工復(fù)用器
[0099]51、52、53、61、62、63 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0100]721運(yùn)算放大器
[0101]1714、1721、1722、1723、1724、1725與1727 η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0102]17112,17128 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[0103]1726 電流源
[0104]17123、17124、17151 寄生電阻
[0105]17125,17126 參考電阻
[0106]17152單元電阻
【具體實(shí)施方式】
[0107]圖4(A)與圖4(B)顯示一現(xiàn)象，若提供一若干微安培(PA)或更少的單元電流，則單元并不會(huì)崩潰(Breakdown)，且高阻值相變化存儲(chǔ)器與低阻值相變化存儲(chǔ)器所獲得的電壓值之間的間隙較大?；氐较惹凹夹g(shù)所提到的例子，假設(shè)相變化存儲(chǔ)器為2.1百萬歐姆(Mega-Ohm)、參考電阻為2百萬歐姆(Mega-Ohm),同時(shí)假設(shè)施加于讀取位線與參考電阻的電壓為I微安培(μ A)，在單元上所讀出的電壓為2.1伏特而在參考電阻上所讀出的電壓為2伏特，兩者的差異為0.1伏特，可以更加容易地作進(jìn)行感測(cè)。
[0108]圖5為本案相變化存儲(chǔ)器電路的一實(shí)施例的電路不意圖，如圖所不，相變化存儲(chǔ)器10包括電流供應(yīng)電路11、參考系統(tǒng)電路12、多工復(fù)用器13、預(yù)先充電電路14、相變化存儲(chǔ)器單元15以及感測(cè)放大器(Sense Amplifier) 160
[0109]電流供應(yīng)電路11較佳包括電流源111與η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET, M0S) 112,其中電流源111的一端耦接至一第一供電參考電位，例如供電電壓VDD，第一電流源111的另一端耦接至金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112的漏極(Drain)端，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112的源極(Source)端稱接至相變化存儲(chǔ)單元15,相變化存儲(chǔ)單元15偶接至一第二供電參考電位，例如接地電位gnd。元件151與152代表相變化存儲(chǔ)單元15所具有的等效寄生電阻(Rpak2)與電阻值(Rcell)。
[0110]預(yù)先充電電路14具有一輸入端與一輸出端,該輸入端接收一預(yù)先充電觸發(fā)信號(hào)以觸發(fā)預(yù)先充電的動(dòng)作，該輸出端耦接至η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112的漏極(Drain)端與電流源111的耦接處。預(yù)先充電電路14包括p型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管141，P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管141的源極端耦接至該第一供電參考電壓，其柵極(Gate)端即為該輸入端，而其漏極即為該輸出端
[0111]預(yù)先充電觸發(fā)信號(hào)會(huì)觸發(fā)預(yù)先充電電路14中的P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管141，而在一預(yù)留時(shí)間內(nèi)，將η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112漏極的電位預(yù)先朝該第一供電參考電壓的電位(例如:VDD)進(jìn)行充電，以縮短存儲(chǔ)器單元路徑的設(shè)定(SetUp)時(shí)間，電流源111提供的電流IKrf將提高η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112漏極的電位，而流經(jīng)η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112的電流Imi則是將η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112漏極這點(diǎn)的電位下拉，最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112漏極這點(diǎn)將形成一穩(wěn)定的電壓成為圖中的單元電壓V&11。
[0112]參考系統(tǒng)電路12包括電流源120、121、122、寄生電阻123、124、參考電阻125、126、P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管127、n型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128以及預(yù)先充電電路129。
[0113]電流源120 —端耦接至該第一供電參考電壓，電流源120的另一端耦接至寄生電阻123的一端與P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管127的柵極，寄生電阻123的另一端偶接至參考電阻125的一端，參考電阻125的另一端偶接至該第二供電參考電壓。
[0114]電流源121的一端耦接至該第一供電參考電壓，電流源121的另一端耦接至P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管127的源極(Source)端與η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128的柵極，P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管127的漏極(Drain)端偶接至該第二供電參考電壓。
[0115]電流源122的一端耦接至該第一供電參考電壓，電流源122的另一端耦接至η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128的漏極(Drain)端，η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128的源極(Source)端耦接至寄生電阻124的一端，寄生電阻124的另一端偶接至參考電阻126的一端，參考電阻126的另一端偶接至該第二供電參考電壓。
[0116]預(yù)先充電電路129具有一輸入端與一輸出端，該輸入端接收一預(yù)先充電信號(hào)以觸發(fā)預(yù)先充電的動(dòng)作，該輸出端耦接至η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128的漏極(Drain)端與電流源122的耦接處。預(yù)先充電電路129包括P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管1291，p型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管1291的源極端耦接至該第一供電參考電壓，其柵極(Gate)端即為該輸入端，而其漏極即為該輸出端。η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128的漏極(Drain)端與電流源122的耦接處為參考系統(tǒng)電路12的輸出端輸出一參考電壓VRef。
[0117]在參考系統(tǒng)電路12中電流源120、121與122提供相同電流值IKrf，Iltef流經(jīng)寄生電阻123與參考電阻125產(chǎn)生壓降在P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管127的柵極處提供電壓Vkefci,決定流經(jīng)P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管127的電流量。電流源121提供的電流Iltef將提高P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128柵極的電位，而流經(jīng)P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管127的電流則是將η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128柵極這點(diǎn)的電位下拉，最終η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128柵極這點(diǎn)將形成一穩(wěn)定的電壓成為參考系統(tǒng)電路12所產(chǎn)生的鉗位電壓Vaamp。
[0118]預(yù)先充電信號(hào)會(huì)觸發(fā)預(yù)先充電電路129中的P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管1291，而在一預(yù)留時(shí)間內(nèi)，將η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128漏極的電位預(yù)先朝該第一供電參考電壓的電位(例如:VDD)進(jìn)行充電，以縮短預(yù)先準(zhǔn)備時(shí)間，接下來，電流源122提供的電流Iltef將提高η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128漏極的電位，而流經(jīng)η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128的電流Iltef則是將η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128漏極這點(diǎn)的電位下拉，最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)128漏極這點(diǎn)將形成一穩(wěn)定的電壓成為圖中的單元電壓Vltef。
[0119]鉗位電壓Vaamp可選擇性地透過多工復(fù)用器13而被提供至η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112的柵極，以在有需要的狀況下，可透過多工復(fù)用器13選擇其他參考系統(tǒng)電路所產(chǎn)生的鉗位電壓。
[0120]η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128與η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112均操作于飽和(Saturation)區(qū)的狀況下，因此，鉗位電壓Vclamp將連動(dòng)控制VKrf與Vcell以限制Vltef與Vmi以避免產(chǎn)生干擾。
[0121]前述產(chǎn)生的單元電壓Vfell與參考電壓Vltef被輸入至感測(cè)放大器16，與傳統(tǒng)相變化存儲(chǔ)器類似，單元電壓Vfell與作為一比較基準(zhǔn)電壓的參考電壓Vltef進(jìn)行比較，藉以確定儲(chǔ)存于相變化存儲(chǔ)器單元15中的數(shù)據(jù)狀態(tài)，舉例來說，對(duì)于單層式單元或非多層式的存儲(chǔ)器單元來說，此數(shù)據(jù)狀態(tài)可能是I或O。較佳地,感測(cè)放大器16可使用一比較器(Comparator)或一運(yùn)算放大器(Operational Amplifier)來實(shí)現(xiàn)。
[0122]前述電流源111、120、121與122所產(chǎn)生的電流Iltef亦可使用電流鏡(CurrentMirror)的架構(gòu)來產(chǎn)生,請(qǐng)參閱圖6,圖6為本發(fā)明的另一實(shí)施例,其中p型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管22、23、24與25以及電流源26形成一電流鏡結(jié)構(gòu)，電流源26產(chǎn)生一目標(biāo)電流Itogrt分別被P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管鏡射而產(chǎn)生與Itogrt相等的Iltef,與上述實(shí)施例相同，所選取的目標(biāo)電流Itoget是產(chǎn)生用以產(chǎn)生鉗位電壓Vaamp與參考電壓VKrf，而此鉗位電壓Vaamp與參考電壓Vltef被用于存儲(chǔ)器單元來產(chǎn)生單元信號(hào)Icell與單元電壓VM1。
[0123]為了在此實(shí)施例中達(dá)到更好的裝置追蹤匹配方案，較佳可分為如下幾組配置方式Φ型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管21、22、23、24與25彼此相等、寄生電阻123的電阻值等于寄生電阻124的電阻值等于寄生電阻151的電阻值、參考電阻125的電阻值等于參考電阻126的電阻值、η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管128與η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管112相等。
[0124]而應(yīng)用于多層式存儲(chǔ)器單元的狀況下，可使用不同參考電壓重復(fù)進(jìn)行感測(cè)，其方式如下:選擇所要的電流源電流IKef，接著如上所述的過程，鉗位電壓Vaamp與參考電壓Vltef將依據(jù)參考電阻R_與Rltefl而產(chǎn)生，越高的Rltefl與R_值會(huì)獲得越高的Vdamp與vKrf，這樣的方法增加了高電阻單元的單元電流(也就是增加感測(cè)間隙)。對(duì)于已知其電阻值小于參考電阻單元，將停止步進(jìn)增加Vaamp以免產(chǎn)生過大的單元電流而造成前述的干擾。
[0125]請(qǐng)參閱圖7，在上述各實(shí)施例中，參考電阻125與參考電阻126可用可變電阻來取代，通過改變可變電阻來調(diào)整鉗位電壓Vaamp與參考電壓VKrf。
[0126]請(qǐng)參考圖8，其為本發(fā)明又一實(shí)施例的電路示意圖，說明用于具有四種狀態(tài)的多層式存儲(chǔ)器單元(MLC)應(yīng)用時(shí)的三組參考子系統(tǒng)。在圖8中，相變化存儲(chǔ)器30相較于圖6的相變化存儲(chǔ)器20進(jìn)一步包括參考子系統(tǒng)電路12L、12M與12H、欄譯碼器(Column Decoder) 31以及多工復(fù)用器32與33，而圖中右上區(qū)域方框所圍之處為感測(cè)放大器的信號(hào)路徑(SignalLeg)，其中每一參考電路內(nèi)的電路元件連接方式與圖6相變化存儲(chǔ)器20中的參考系統(tǒng)電路12的連接方式一致、作動(dòng)相同，欄譯碼器31作用與已知技術(shù)中的欄譯碼器相同，在讀取存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)時(shí)用于選擇欲讀取的位線(Bit Line)，而參考子系統(tǒng)12L、12M與12L分別配置電阻值較低的參考電阻、電阻值中等的參考電阻與電阻值較高的參考電阻，如前述，由于配置電阻值較低的參考電阻會(huì)產(chǎn)生較低的鉗位電壓，而配置電阻值較高的參考電阻會(huì)產(chǎn)生較高的鉗位電壓，因此，參考子系統(tǒng)12L產(chǎn)生較低的鉗位電壓Vaampl與參考電壓Vltefl，參考子系統(tǒng)12H產(chǎn)生較高的鉗位電壓Vaamp3與參考電壓VKef3，而參考子系統(tǒng)12M產(chǎn)生介于上述兩者間的鉗位電壓Vaamp2與參考電壓VKef2。以SEL信號(hào)控制多工復(fù)用器32與33選擇輸入至后端感測(cè)放大器的鉗位電壓與參考電壓。多工復(fù)用器32與33可以設(shè)置為鄰近于參考系統(tǒng)電路或感測(cè)放大器，或是設(shè)置于參考子系統(tǒng)電路與感測(cè)放大器間的路徑上的任意處。圖9是將多工復(fù)用器33設(shè)置于鄰近于感測(cè)放大器的電路示意圖，實(shí)作上多工復(fù)用器的設(shè)置通常取決于操作速度與面積規(guī)劃的取舍。
[0127]通以相同的目標(biāo)電流來達(dá)到對(duì)參考系統(tǒng)電路與存儲(chǔ)器單元電路間較佳的追蹤(Tracking)是相當(dāng)重要的,可納入諸如迭接(Cascode)的任何技術(shù)，以使參考系統(tǒng)電路與存儲(chǔ)器單元內(nèi)的目標(biāo)電流相等，圖10為本發(fā)明中的一部分參考系統(tǒng)電路，其納入一迭接架構(gòu)，包括P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管51、52、53、61、62與63，其柵極分別接收電流鏡控制電壓(Current Mirror Control Voltage)與偏壓信號(hào)(Bias),透過此架構(gòu)來使圖中三條電流路徑的目標(biāo)電流ITarget相等。
[0128]在進(jìn)行多次感測(cè)(例如進(jìn)行邊界確認(rèn)(Margin Check)與多層式存儲(chǔ)器單元(MLC))程序中，經(jīng)驗(yàn)法則通常是以低參考電阻開始進(jìn)行，若一存儲(chǔ)器單元所測(cè)得的單元電阻比該參考電阻來得低，則標(biāo)記該存儲(chǔ)器單元，并且停止以次一高參考電阻來進(jìn)行感測(cè)，圖11呈現(xiàn)了進(jìn)行邊界確認(rèn)時(shí)的一流程示意圖。參考電阻的電阻值與范圍通常自若干千歐姆(Kilo-Ohm)至若干兆歐姆(Mega-Ohm),與相變化存儲(chǔ)器的材質(zhì)有相當(dāng)大的關(guān)聯(lián)。舉例來說，若開始時(shí)以100千歐姆的參考電阻以及I微安培(μΑ)的目標(biāo)參考電流來進(jìn)行感測(cè)程序，則在位線會(huì)獲得0.1伏特(V)的電壓，而這樣的電壓將不會(huì)大到對(duì)存儲(chǔ)器單元造成干擾。而一旦確認(rèn)該存儲(chǔ)器單元具有的電阻值低于當(dāng)前的參考電阻，則將這樣的信息除存于緩存器(Register)中，以用于停止下一個(gè)感測(cè)程序，因?yàn)橄乱粋€(gè)感測(cè)程序具有較高的位線信號(hào)，而較高的位線信號(hào)將對(duì)單元造成干擾。
[0129]所儲(chǔ)存的信息亦可進(jìn)一步用于關(guān)閉感測(cè)放大器或譯碼器以節(jié)約功率以及封鎖任何不需要的信號(hào)切換。圖12為本發(fā)明相變化存儲(chǔ)器電路中的一部分，如圖所示，所儲(chǔ)存的信息可用以發(fā)送關(guān)閉與停止信號(hào)給感測(cè)放大器16與欄譯碼器31，并發(fā)送信號(hào)強(qiáng)制鉗位電壓Vaamp至接地電位以避免過大的位線信號(hào)對(duì)單元造成干擾。[0130]請(qǐng)參閱圖13，圖13用以說明在多層式相變化存儲(chǔ)器單元的情況下，搜尋相變化存儲(chǔ)器的每一狀態(tài)之間的最大間隙(Window),以及決定低參考電壓Vkef+。、中參考電壓VKEF_Mi與高參考電壓VREF-Hi的最佳點(diǎn)的步驟。首先，步驟1:掃過鉗位電壓Vaamp的全部范圍以獲得每一群組的邊界；步驟2:找出邊界V_、Vgilb, Vema、Vg2lb, Vg2hb, Vgslb,并將邊界信息儲(chǔ)存至緩存器；步驟3:使用獲得自步驟2的數(shù)據(jù)以決定用于每一群組的最佳參考電壓點(diǎn)(VKEF&、Vref-1h 與 Vref-1h)。
[0131]接下來，圖14揭露在使用多層式相變化存儲(chǔ)器單元的狀況下進(jìn)行感測(cè)的方式，步驟1:使用νκΕΗ。來感測(cè)群組O?3中每一群組的單元，若群組O中的所有單元感測(cè)得的單元電壓已被確認(rèn)為低于VkefA所代表的狀態(tài)，則標(biāo)記并封鎖該等群組O中的單元使其不會(huì)被接下來使用較高位線電壓的感測(cè)程序所干擾；步驟2:改變參考電壓為VKEF_Mi，使用VKEF_Mi來感測(cè)群組I?3中每一群組的單元，同樣標(biāo)記并封鎖群組I中的單元使其避免被干擾；步驟3:改變參考電壓為VKEF_Hi，使用VKEF_Hi來感測(cè)群組2?3中每一群組的單元，找出單元屬于群組2或群組3，獲得所有單元的邏輯狀態(tài)，并結(jié)束此程序。
[0132]圖15為本發(fā)明圖5中的相變化存儲(chǔ)器的參考系統(tǒng)電路的又一電路實(shí)施例，圖中套用了一反回受運(yùn)算放大器(Operational Amplifier, OPAMP) 721來虛擬短路Vkefq與Veefi兩點(diǎn)電位,這樣的構(gòu)想能強(qiáng)制使Vkefci與Vkefi兩點(diǎn)電位相等,而不受工藝邊界(ProcessCorner)變化所造成元件特性的差異所影響。此外，此運(yùn)算放大器可施加更高的驅(qū)動(dòng)能力以增進(jìn)Vaamp此點(diǎn)的設(shè)定(Set up)速度。
[0133]反回受運(yùn)算放大器亦可套用于本發(fā)明的其他實(shí)施例中，例如，圖16為本發(fā)明圖6中的相變化存儲(chǔ)器的參考系統(tǒng)電路的又一電路實(shí)施例，圖中套用了一反回受運(yùn)算放大器(Operational Amplifier, OPAMP) 721來虛擬短路Vkefq與Vkefi兩點(diǎn)電位,這樣的構(gòu)想能強(qiáng)制使Vmmi與兩點(diǎn)電位相等，而不受工藝邊界(Process Corner)變化所造成元件特性的差異所影響。此外，此運(yùn)算放大器可施加更高的驅(qū)動(dòng)能力以增進(jìn)Vaamp此點(diǎn)的設(shè)定(Set up)速度。
[0134]此外，視存儲(chǔ)器單元的種類而定，亦可在本發(fā)明中選用η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電流鏡作為施加目標(biāo)電源Itogrt的電流源，圖17為本發(fā)明使用η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電流鏡作為電流源來施加目標(biāo)電源Itogrt的一實(shí)施例，相變化存儲(chǔ)器170包括η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管1714、1721、1722、1723、1724、1725與1727、P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管17112與17128、電流源1726、寄生電阻17123、17124與17151、參考電阻17125與17126以及單元電阻17152。其連接關(guān)系如圖所示，其信號(hào)路徑(Signal Path)、參考電阻、鉗位電壓與參考電壓的產(chǎn)生、作動(dòng)與調(diào)整方式與前述實(shí)施例類似。
[0135]本發(fā)明可輕易套用至任何種類的相變化存儲(chǔ)器陣列結(jié)構(gòu)，如圖18所示，列出部份本發(fā)明所能套用的相變化存儲(chǔ)器單元的種類，其中Rpak代表寄生電阻，Rw1代表單元電阻，元件1801為二極管，元件1802為η型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，元件1803為P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，元件1804與1805為雙極性接面型晶體管(BipolarJunction Transistor, BJT)。如圖19所示,參考電阻也可以變化,舉例來說,若是驅(qū)動(dòng)單元為一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，則參考系統(tǒng)電路較佳使用一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管加上一電阻，而電阻的型態(tài)通常是一被動(dòng)元件(Passive Device)，例如多晶娃電阻(Poly Resistor)。
[0136]總結(jié)而言，本案實(shí)為一難得一見，值得珍惜的難得發(fā)明，惟以上所述者，僅為本發(fā)明的最佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明所實(shí)施的范圍。即大凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)，謹(jǐn)請(qǐng)貴審查委員明鑒，并祈惠準(zhǔn)，是所至禱。
【權(quán)利要求】
1.一種相變化存儲(chǔ)器，包括: 一相變化存儲(chǔ)單元； 一參考電路，產(chǎn)生一參考電壓與一鉗位電壓；以及 一電流供應(yīng)電路，接收該鉗位電壓以形成一單元電流流經(jīng)該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓，該單元電壓用以配合該參考電壓來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變化存儲(chǔ)器，更包括: 一第一供電參考電壓； 一第二供電參考電壓； 其中該電流供應(yīng)電路包括: 一第一電流源，具有一第一端與一第二端； 一第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，具有一第一端、一第二端與一柵極， 其中該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第一電流源的該第二端耦接至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該相變化存儲(chǔ)單元，其中該單元電壓是在該第一電流源的該第二端與該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接處獲得， 該鉗位電壓被供應(yīng)至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變化存儲(chǔ)器，更包括: 一第一預(yù)先充電電路，具有一第一輸出端稱接至該第一電流源的該第二端或該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變化存儲(chǔ)器， 其中該參考電路更產(chǎn)生一參考電流，并包括一第二、一第三與一第四電流源、一第一與一第二寄生電阻、一第一與一第二參考電阻、一第二與一第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一第二預(yù)先充電電路， 其中該第二、該第三、該第四電流源、該第一與該第二寄生電阻、該第一與該第二參考電阻分別具有一第一與一第二端，該第二與該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管分別具有一第一、一第二端與一柵極， 其中該第二電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第二電流源的該第二端耦接至該第一寄生電阻的該第一端與該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極，該第一寄生電阻的該第二端偶接至該第一參考電阻的該第一端，該第一參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓， 該第三電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第三電流源的該第二端耦接至該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端與該第三場(chǎng)效晶體管的該柵極，該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端偶接至該第二供電參考電壓， 該第四電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第四電流源的該第二端耦接至該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該第二寄生電阻的該第一端，該第二寄生電阻的該第二端偶接至該第二參考電阻的該第一端，該第二參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓， 該第二預(yù)先充電電路，具有一第一輸出端耦接至該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一， 其中該第二、該第三、該第四電流源各自供應(yīng)該參考電流，該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該參考電壓，該第三電流源的該第二端或該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該鉗位電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變化存儲(chǔ)器，在應(yīng)用于MLC相變化存儲(chǔ)器的狀況下，更包括一第二參考電路，產(chǎn)生一第二參考電流、一第二參考電壓與一第二鉗位電壓，其中該鉗位電壓與該第二鉗位電壓透過一第一多工復(fù)用器被供應(yīng)至該電流供應(yīng)電路，以形成一第二單元電流流經(jīng)與該相變化存儲(chǔ)單元以形成一第二單元電壓，該參考電壓或該第二參考電壓透過一第二多工復(fù)用器被供應(yīng)至該感測(cè)放大器，以分別與該單元電壓或該第二單元電壓比較，來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
6.一種相變化存儲(chǔ)器讀取方法，包括: 提供一相變化存儲(chǔ)單元； 產(chǎn)生一參考電壓與一鉗位電壓；以及 基于該鉗位電壓形成一單元電流至該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓用以配合該參考電壓來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中該相變化存儲(chǔ)器更包括一第一供電參考電壓與一第二供電參考電壓，其中基于該鉗位電壓形成一單元電流至該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓是以一電流供應(yīng)電路來形成該單元電壓，該電流供應(yīng)電路包括: 一第一電流源，具有一第一端與一第二端； 一第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，具有一第一端、一第二端與一柵極， 其中該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第一電流源的該第二端耦接至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該相變化存儲(chǔ)單元，其中該單元電壓是在該第一電流源的該第二端與該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端耦接處獲得，該鉗位電壓被供應(yīng)至該第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，更包括: 提供一參考電路，產(chǎn)生一參考電流、該參考電壓與該鉗位電壓， 其中該參考電路包括一第二、一第三與一第四電流源、一第一與一第二寄生電阻、一第一與一第二參考電阻、一第二與一第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一第二預(yù)先充電電路， 其中該第二、該第三、該第四電流源、該第一與該第二寄生電阻、該第一與該第二參考電阻分別具有一第一與一第二端，該第二與該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管分別具有一第一、一第二端與一柵極， 其中該第二電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第二電流源的該第二端耦接至該第一寄生電阻的該第一端與該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該柵極，該第一寄生電阻的該第二端偶接至該第一參考電阻的該第一端，該第一參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓， 該第三電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第三電流源的該第二端耦接至該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端與該第三場(chǎng)效晶體管的該柵極，該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端偶接至該第二供電參考電壓， 該第四電流源的該第一端耦接至該第一供電參考電壓，該第四電流源的該第二端耦接至該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端，該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第二端耦接至該第二寄生電阻的該第一端，該第二寄生電阻的該第二端偶接至該第二參考電阻的該第一端，該第二參考電阻的該第二端偶接至該第二供電參考電壓， 該第二預(yù)先充電電路，具有一第一輸出端耦接至該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一， 其中該第二、該第三、該第四電流源各自供應(yīng)該參考電流，該第四電流源的該第二端或該第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該參考電壓，該第三電流源的該第二端或該第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的該第一端其中之一供應(yīng)該鉗位電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，在應(yīng)用于MLC相變化存儲(chǔ)器的狀況下，更包括使用一第二參考電路，產(chǎn)生一第二參考電流、 一第二參考電壓與一第二鉗位電壓，其中該鉗位電壓與該第二鉗位電壓透過一第一多工復(fù)用器被供應(yīng)至該電流供應(yīng)電路，以形成一第二單元電流流經(jīng)與該相變化存儲(chǔ)單元以形成一第二單元電壓，該參考電壓或該第二參考電壓透過一第二多工復(fù)用器被供應(yīng)至該感測(cè)放大器，以分別與該單元電壓或該第二單元電壓比較，來判斷該相變化存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存信息。
10.一種相變化存儲(chǔ)器讀取方法，包括: 提供一相變化存儲(chǔ)單元； 使一電流流經(jīng)該相變化存儲(chǔ)單元以形成一單元電壓；以及 比較該單元電壓及一參考電壓來判斷該相變化存儲(chǔ)器的一儲(chǔ)存信息。
【文檔編號(hào)】G11C11/56GK104008772SQ201310581610
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月26日
【發(fā)明者】王典彥, 洪俊雄, 陳嘉榮 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司