單元編程驗(yàn)證的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中所述實(shí)施例一般涉及相變存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002]相變存儲(chǔ)器使用相變材料實(shí)現(xiàn)電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。相變材料一般能夠在通常非結(jié)晶與通常結(jié)晶狀態(tài)之間電交換。一些材料可電交換到落在受完全非結(jié)晶和完全結(jié)晶狀態(tài)約束的譜上的多個(gè)可檢測結(jié)晶度或結(jié)晶性的多個(gè)可檢測順序。適合用于此類應(yīng)用的典型材料包括各種硫化合物元素。相變材料的一個(gè)有用屬性是它們是非易失性的。將存儲(chǔ)器設(shè)置在表示電阻值的結(jié)晶性的特定狀態(tài)時(shí)，在重新編程存儲(chǔ)器前，即使去除電源，仍保持該值。這是因?yàn)槌绦蛑的軌虮恢概傻讲牧系拿總€(gè)相位或物理狀態(tài)(例如，結(jié)晶或非結(jié)晶或其中的某個(gè)程度)。
【附圖說明】
[0003]結(jié)合通過示例一起示出本公開內(nèi)容的特征的附圖的以下詳細(xì)描述，將明白本公開內(nèi)容的特征和優(yōu)點(diǎn)；以及其中:
圖1示出根據(jù)示例的設(shè)置單元和重置單元閾值電壓分布和相對(duì)第一與第二驗(yàn)證電壓的圖形或曲線圖；
圖2示出根據(jù)示例，用于驗(yàn)證相變存儲(chǔ)器單元中干擾的重置和缺乏的雙驗(yàn)證重置編程方法的判定圖；
圖3示出根據(jù)示例，用于相變存儲(chǔ)器的驗(yàn)證單元編程的方法的流程圖；以及圖4示出根據(jù)示例的存儲(chǔ)器系統(tǒng)圖。
[0004]現(xiàn)在將參照所示示范實(shí)施例，并且在本文中將使用特定語言描述示范實(shí)施例。然而，要理解的是，并不因此而要限制范圍或特定發(fā)明實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0005]在公開和描述本發(fā)明實(shí)施例之前，要理解的是，無意限制本文中公開的特定結(jié)構(gòu)、過程步驟或材料，并且包括如相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的其等效物和備選。也應(yīng)理解的是，本文中采用的術(shù)語只用于描述特定示例的目的，并且無意于限制。不同圖形中的相同標(biāo)號(hào)表示相同元素。流程圖和過程中提供的數(shù)字提供用于清晰說明步驟和操作，并且不一定指示特定順序或序列。
[0006]示例實(shí)施例
下面提供各種發(fā)明實(shí)施例的初始概述，并且隨后在后面進(jìn)一步詳細(xì)描述特定實(shí)施例。雖然此初始摘要旨在幫助讀者更快地理解本發(fā)明的原理和實(shí)施例，但它無意于識(shí)別其關(guān)鍵特征或必要特征。它也無意于限制要求保護(hù)的主題的范圍。
[0007]在相變存儲(chǔ)器單元中已觀測到失敗模式，其中，通過使用接近單元的現(xiàn)有Vth (閾值電壓)的電壓執(zhí)行驗(yàn)證操作，單元可變得受干擾。在重置狀態(tài)中時(shí)，如果驗(yàn)證操作的電壓稍微低于單元的vth，則由于單元未驟回(snap back)，因此，單元將通過重置驗(yàn)證。然而，驗(yàn)證操作本身能夠促使單元Vth下降到設(shè)置狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，此“干擾”(即，下降到設(shè)置狀態(tài)或級(jí)別)以低概率隨機(jī)發(fā)生，但此類事件的概率隨在驗(yàn)證操作中應(yīng)用的電壓接近單元的現(xiàn)有Vth而呈指數(shù)性增大。由于單元通過驗(yàn)證但使操作處于失敗狀態(tài)，因此，即使單一驗(yàn)證操作可增大比特寫入錯(cuò)誤。進(jìn)行第二驗(yàn)證操作可識(shí)別受第一驗(yàn)證操作干擾的比特，但也能具有干擾單元的可能性。
[0008]所述技術(shù)的實(shí)施例可執(zhí)行兩次驗(yàn)證操作以改進(jìn)數(shù)據(jù)可靠性，并且可通過第二驗(yàn)證操作，避免干擾數(shù)據(jù)。寫入比特錯(cuò)誤率的降低可直接獲得，而不是通過增大需要的比特?cái)?shù)量以便改進(jìn)ECC (糾錯(cuò)碼)的準(zhǔn)確度來獲得。與增大比特的總數(shù)以補(bǔ)償錯(cuò)誤相比，執(zhí)行第二驗(yàn)證可在成本方面更具時(shí)間和能量效率。執(zhí)行第二驗(yàn)證操作要求的添加的電路可忽略不計(jì)。
[0009]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，相變存儲(chǔ)器可易于受重置(高閾值電壓)狀態(tài)的感應(yīng)期間干擾的影響。相變存儲(chǔ)器編程可包括設(shè)置和重置操作。設(shè)置操作可降低單元的Vth，并且重置操作可升高單元的Vth。單元的所需Vth能夠通過應(yīng)用到單元的電流控制。在發(fā)送設(shè)置或重置脈沖到單元后，能夠通過在單元上執(zhí)行感應(yīng)操作，驗(yàn)證vth。例如，在重置驗(yàn)證操作中，可跨單元應(yīng)用電壓以查看單元是否驟回(即，動(dòng)態(tài)下降或降低電阻)。如果是，則Vth低于此驗(yàn)證電壓。如果單元未驟回，則Vth高于驗(yàn)證電壓。重置過程能夠通過在發(fā)送脈沖與驗(yàn)證之間循環(huán)來主動(dòng)安排(place) Vth，脈沖電流在未通過最后驗(yàn)證操作的單元上被增大。
[0010]在圖1中，提供了示出用于設(shè)置單元和用于重置單元的Vth及相對(duì)于重置和設(shè)置Vth分布的近似驗(yàn)證電壓的曲線圖100。在將重置脈沖發(fā)送到單元后，能夠通過跨單元應(yīng)用第一驗(yàn)證電壓(即，ver_l)來驗(yàn)證單元的狀態(tài)。ver_l是最小允許的重置Vth。最小ver_l通過在最高設(shè)置單元Vth與為可靠讀取單元而需要的最低重置單元Vth之間的差來確定。最高重置Vth受過重置(over-reset)風(fēng)險(xiǎn)限制。如果重置脈沖促使Vth超過跨單元能夠應(yīng)用的最大電壓，則單元將過重置。過重置單元不可更改成設(shè)置狀態(tài)，這是因?yàn)閱卧晌幢贿x擇成應(yīng)用設(shè)置脈沖到單元。在此情況下，單元可作為重置比特(即，在永久重置狀態(tài))被“卡住”。為避免過重置，重置脈沖電流剖面(current profile)可設(shè)計(jì)成平均產(chǎn)生接近重置分布的低端的Vth。如果起始重置脈沖電流剖面不足以安排所有單元高于ver_l的重置，則這可涉及多個(gè)重置脈沖和驗(yàn)證脈沖。更低的重置脈沖Vth安排也增大單元Vth接近ver_l的概率。Vth接近ver_l的更多小區(qū)呈指數(shù)性增大Vth干擾事件的概率。Vth高于ver_l級(jí)別的干擾事件將通常通過第一驗(yàn)證，指示單元已適當(dāng)重置。然而，在確定驗(yàn)證狀態(tài)后，單元可受干擾。例如，受干擾單元的狀態(tài)可將電阻更改或降低到設(shè)置Vth。此類干擾可導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
[0011]相應(yīng)地，第二驗(yàn)證電壓(S卩，ver_2)可跨單元應(yīng)用以驗(yàn)證ver_l是否干擾單元。ver_2可低于ver_l，并且可高于設(shè)置狀態(tài)Vth。將ver_2設(shè)置得太接近設(shè)置狀態(tài)Vth可錯(cuò)過或忽視只稍微降低其Vth的受干擾單元。將ver_2設(shè)置得太接近ver_l也可增大干擾單元的風(fēng)險(xiǎn)。由于ver_2接近ver_l，因此，使用ver_2時(shí)干擾單元的風(fēng)險(xiǎn)可增大ver_l將干擾單元的概率。可基于干擾在重置單元分布中的單元(即，其Vth高于ver_l)的可接受的低概率，選擇最大ver_2?？苫趯⒉东@受ver_l驗(yàn)證操作干擾的可接受數(shù)量的單元的最低驗(yàn)證電壓，選擇最小ver_2。
[0012]例如，圖1的曲線圖100示出跨一群的許多單元的設(shè)置單元和重置單元的Vth分布。在一個(gè)示例中，ver_l可處在重置單元電壓分布中的最低Vth比特。ver_2可設(shè)置得更靠近在設(shè)置與重置單元Vth分布之間電壓差的中間。例如，在分布之間的差別通過設(shè)置Vth分布的上端定義下限，并且通過Vth重置分布的下端定義上限，以及在差別內(nèi)的位置在下限為0%，并且在上限為100%的情況下，在ver_2的差別內(nèi)的位置可在35-75%或40-65%的范圍內(nèi)，或者可處在大約差別的50%。在此示例中，分布的上限和下限可包括從2-10%誤差的任何位置，以計(jì)及狀態(tài)或電壓位于設(shè)置與重置單元分布之間某處的外圍(outlier)單
J L.ο
[0013]由于ver_2可從設(shè)置單元電壓的分布和重置單元電壓的分布中去除，因此，重置單元的分布的概率可很低，將設(shè)置單元識(shí)別或驗(yàn)證為重置單元的概率將很低，以及未能驗(yàn)證重置單元的概率將很低。然而，ver_2也可將外圍單元識(shí)別為重置。所述技術(shù)的某些實(shí)施例可評(píng)估單元是否通過第一和第二驗(yàn)證電壓。外圍單元不可通過第一驗(yàn)證電壓，并且受干擾單元不可通過第二驗(yàn)證電壓。因此，組合的兩個(gè)驗(yàn)證電壓可用于大幅增大驗(yàn)證準(zhǔn)確度而不會(huì)大幅增大干擾概率。一方面，驗(yàn)證可用于重置脈沖已應(yīng)用到的單元，并且不可在其它單元上使用，因此，可能不存在被驗(yàn)證的預(yù)期為設(shè)置單元的比特。
[0014]在一些方面，雙驗(yàn)證技術(shù)的ver_2可足夠低，干擾重置單元的概率極低，并且ver_l可高于用于檢測受干擾單元的最高所需設(shè)置Vth。ver_2的電壓越高，將檢測