包括参考单元的电阻式存储器装置及其操作方法制造方法及图纸

提供了一种包括参考单元的电阻式存储器装置及其操作方法。根据发明专利技术构思的示例实施例的电阻式存储器装置包括：单元阵列，包括第一部分和第二部分；第一列开关电路，通过第一位线连接到第一部分的存储器单元和参考单元；第二列开关电路，通过第二位线连接到第二部分的存储器单元和参考单元；以及列解码器，被配置为控制第一列开关电路和第二列开关电路，从而根据第一列地址来选择第一位线中的连接到存储器单元的一条第一位线和第二位线中的连接到参考单元的一条第二位线，并且根据第二列地址来选择第一位线中的连接到参考单元的一条第一位线和第二位线中的连接到存储器单元的一条第二位线。

【技术实现步骤摘要】
包括参考单元的电阻式存储器装置及其操作方法本申请要求于2017年9月21日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0121877号韩国专利申请和于2018年2月20日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0020016号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用完整地包含于此。
专利技术构思涉及电阻式存储器装置，更具体地，涉及包括参考单元的电阻式存储器装置和/或操作电阻式存储器装置的方法。
技术介绍
电阻式存储器装置可以将数据存储在包括可变电阻元件的存储器单元中。为了检测存储在电阻式存储器装置的存储器单元中的数据，例如，可以向存储器单元提供读取电流，并且可以检测存储器单元的可变电阻元件的读取电流和电压。读取电流流过的路径上的电阻会阻碍存储在存储器单元中的值的准确读取。另外，在读取电流流过的路径上的电容(例如，寄生电容)会限制存储在存储器单元中的值的读取速度。
技术实现思路
专利技术构思提供了一种电阻式存储器装置，更具体地，所述电阻式存储器装置能够以高速准确地读取存储在存储器单元中的值，和/或操作电阻式存储器装置的方法。根据示例实施例，一种电阻式存储器装置可以包括：单元阵列，包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分均包括共享字线的存储器单元和参考单元，所述字线根据行地址来激活；第一列开关电路，通过第一位线连接到第一部分的存储器单元和参考单元；第二列开关电路，通过第二位线连接到第二部分的存储器单元和参考单元；以及列解码器，被配置为控制第一列开关电路和第二列开关电路，从而根据第一列地址来选择第一位线中的连接到存储器单元的一条第一位线和第二位线中的连接到参考单元的一条第二位线，并且根据第二列地址来选择第一位线中的连接到参考单元的一条第一位线和第二位线中的连接到存储器单元的一条第二位线。根据示例实施例，一种电阻式存储器装置可以被配置为响应于读取命令而输出存储在存储器单元中的值，所述电阻式存储器装置可以包括：单元阵列，包括存储器单元和参考单元；参考电阻器电路，被配置为在读取操作期间电连接到参考单元；电流源电路，被配置为根据读取控制信号向存储器单元、参考单元和参考电阻器电路提供电流；以及控制电路，被配置为产生读取控制信号，从而在读取操作的初始时段中向参考电阻器电路提供泵电流。根据示例实施例，一种操作包括存储器单元、参考单元和参考电阻器电路的电阻式存储器装置的方法可以包括：响应于读取命令将参考单元电连接到参考电阻器电路；分别向存储器单元和参考单元提供预充电电流并且向参考电阻器电路提供泵电流；分别向存储器单元和参考单元提供读取电流并且中断泵电流；以及根据读取电流对电压进行比较以产生比较信号。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，将会更清楚地理解专利技术构思的示例实施例，在附图中：图1是根据专利技术构思的示例实施例的存储器装置的框图；图2是示出根据专利技术构思的示例实施例的包括在图1的单元阵列中的存储器单元的视图；图3A和图3B是示出根据专利技术构思的示例实施例的用于执行读取操作的图1的存储器装置的示例的框图；图4是示出根据专利技术构思的示例实施例的图3A和图3B的输出电路的框图；图5是示出根据专利技术构思的示例实施例的操作存储器装置的方法的流程图；图6是根据专利技术构思的示例实施例的存储器装置的框图；图7是示出根据专利技术构思的示例实施例的图6的存储器装置的操作的时序图；图8是根据专利技术构思的示例实施例的存储器装置的框图；图9是根据专利技术构思的示例实施例的存储器装置的框图；图10是示出根据专利技术构思的示例实施例的图9的存储器装置的操作的时序图；图11是示出根据专利技术构思的示例实施例的操作存储器装置的方法的流程图；图12A和图12B是示出根据专利技术构思的示例实施例的图11的操作S230和操作S250的示例的流程图；图13是根据专利技术构思的示例实施例的包括存储器装置的存储器系统的框图；以及图14是根据专利技术构思的示例实施例的包括存储器装置的片上系统的框图。具体实施方式图1是根据专利技术构思的示例实施例的存储器装置10的框图。参照图1，存储器装置10可以接收和发送各种信号(例如，命令CMD和地址ADDR)并且可以接收或发送数据DATA。例如，存储器装置10可以从存储器控制器接收命令CMD(例如，写入命令、读取命令等)以及与命令CMD对应的地址ADDR。此外，存储器装置10可以从存储器控制器接收数据DATA(即，写入数据)或者向存储器控制器提供数据DATA(即，读取数据)。尽管图1分别示出了命令CMD、地址ADDR和数据DATA，但是在一些示例实施例中，命令CMD、地址ADDR和数据DATA中的至少两者可以通过同一通道来传输。如图1所示，存储器装置10可以包括单元阵列100、列开关块200、读取电路300、行解码器410、列解码器420、地址寄存器510、数据寄存器520、控制电路600和/或输入/输出电路700。单元阵列100可以包括多个存储器单元M1和M2。存储器单元M1和M2可以包括可变电阻元件(例如，如图2中示出的磁隧道结(MTJ)元件)，并且可变电阻元件可以具有与存储在存储器单元M1和M2中的值对应的电阻。因此，存储器装置10可被称为电阻式存储器装置或电阻式随机存取存储器(RRAM或ReRAM)装置。例如，存储器装置10可以包括但不限于，单元阵列100被实现为例如相变随机存取存储器(PRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)等，并且因此可以包括具有磁随机存取存储器(MRAM)结构的单元阵列100，例如，自旋转移力矩磁随机存取存储器(STT-MRAM)、自旋力矩转移磁开关RAM(Spin-RAM)和/或自旋动量转移RAM(SMT-RAM)。如下面参照图2所述，将主要参考MRAM来描述本公开的示例实施例，但是专利技术构思不限于此。单元阵列100可以包括用于确定存储在存储器单元M1和M2中的值的参考单元R1和R2。例如，如图1所示，单元阵列100可以包括相对于彼此具有相同的或对称的结构的第一部分110和第二部分120。第一部分110和第二部分120可以共享被行解码器410根据行地址ROW来激活的多条字线WLs，并且可以包括例如连接到字线WLi的第一存储器单元M1和第一参考单元R1。第二部分120可以包括连接到字线WLi的第二存储器单元M2和第二参考单元R2。因此，共同连接到字线WLi的存储器单元M1和M2以及参考单元R1和R2可以同时地由被激活的字线WLi所选择。尽管在图1中仅示出了一条字线WLi，但是第一部分110和第二部分120可以共享多条字线WLs。此外，第一部分110和第二部分120中的每个可以包括连接到字线WLi的多个存储器单元。在一些示例实施例中，如下面随后参照图3A和图3B所述，参考单元R1和R2可以是不包括电阻元件(例如，可变电阻元件)的短路单元。列开关块200可以通过多条位线BL1s和BL2s连接到单元阵列100，并且可以根据从列解码器420提供的列控制信号C_COL将多条位线BL1s和BL2s中的至少一条电连接到读取电路300。例如，如图1所示，列开关块200可以包括相对于彼此具有相同的或对称的结构的第一列开关电路210和第二列开关电路220。第一列开关电路210可以通过第一位线BL1s连接到包括在单元阵列100的第一部分11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻式存储器装置，所述电阻式存储器装置包括：单元阵列，包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分均包括共享字线的存储器单元和参考单元，所述字线被配置为根据行地址被激活；第一列开关电路，通过第一位线连接到第一部分的存储器单元和参考单元；第二列开关电路，通过第二位线连接到第二部分的存储器单元和参考单元；以及列解码器，被配置为控制第一列开关电路和第二列开关电路，从而根据第一列地址来选择第一位线中的连接到存储器单元的一条第一位线和第二位线中的连接到参考单元的一条第二位线，并且根据第二列地址来选择第一位线中的连接到参考单元的一条第一位线和第二位线中的连接到存储器单元的一条第二位线。

【技术特征摘要】
2017.09.21 KR 10-2017-0121877;2018.02.20 KR 10-2011.一种电阻式存储器装置，所述电阻式存储器装置包括：单元阵列，包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分均包括共享字线的存储器单元和参考单元，所述字线被配置为根据行地址被激活；第一列开关电路，通过第一位线连接到第一部分的存储器单元和参考单元；第二列开关电路，通过第二位线连接到第二部分的存储器单元和参考单元；以及列解码器，被配置为控制第一列开关电路和第二列开关电路，从而根据第一列地址来选择第一位线中的连接到存储器单元的一条第一位线和第二位线中的连接到参考单元的一条第二位线，并且根据第二列地址来选择第一位线中的连接到参考单元的一条第一位线和第二位线中的连接到存储器单元的一条第二位线。2.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中，第一列开关电路和第二列开关电路均具有相同的结构或相互对称的结构。3.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，所述电阻式存储器装置还包括：感测放大器，被配置为通过将从第一位线中的由第一列开关电路选择的一条第一位线和第二位线中的由第二列开关电路选择的一条第二位线接收的信号进行比较来产生比较信号；以及输出电路，被配置为根据部分选择信号通过传递比较信号或将比较信号反相来产生输出信号。4.如权利要求3所述的电阻式存储器装置，其中，输出电路包括被配置为接收比较信号和部分选择信号并且输出输出信号的XOR门。5.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，所述电阻式存储器装置还包括：电流源电路，被配置为根据读取控制信号向由第一列开关电路和第二列开关电路选择的第一位线和第二位线提供电流；以及控制电路，被配置为产生读取控制信号，从而在读取操作的初始时段中分别向被选择的第一位线和第二位线提供预充电电流。6.如权利要求5所述的电阻式存储器装置，所述电阻式存储器装置还包括：参考电阻器电路，被配置为根据第一列地址电连接到第二部分的参考单元并且根据第二列地址电连接到第一部分的参考单元。7.如权利要求6所述的电阻式存储器装置，其中，电流源电路还被配置为向参考电阻器电路提供电流，并且控制电路还被配置为产生读取控制信号，从而在读取操作的初始时段中向参考电阻器电路提供泵电流。8.如权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，电流源电路包括具有彼此相同结构的电流源，并被配置为分别产生预充电电流。9.如权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，控制电路还被配置为控制电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿图尔·安东尼杨，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR