[发明专利]存储器与存储器写入方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储器，特别涉及这种存储器的写入方法。 

背景技术

本发明所披露的存储器所使用的储存单元可为相变储存单元、或磁阻式储存单元...等。此类储存单元通过一写入电流脉冲改变其电阻值，以设定其储存的位值。 

以下叙述相变储存单元(Phase Change Memory cell，PCM cell)的特性。相变储存单元可在晶相(crystalline)与非晶相(amorphous)两种状态间切换。在写入电流脉冲具有高振幅与短脉冲宽度的状况下，相变储存单元切换至非晶相，具有高阻值；此时，相变储存单元处于一重置模式(reset)，所记录的数据为位值‘1’。在写入电流脉冲具有低振幅与长脉冲宽度的状况下，相变储存单元切换至晶相状态，具有低阻值；此时，相变储存单元处于一设定模式(set)，所记录的数据为位值‘0’。 

然而，在晶相/非晶相切换过程中，可能会有转换不完全的状况发生。美国专利公开文本US2005/0068804 A1列举一种解决方案，专门应用于切换至非晶相状态(重置模式)的相变储存单元。此既有技术首先提供初步的写入电流脉冲输入储存单元；接着验证该储存单元的电阻值是否已成功转换；若尚未成功转换则增加写入电流脉冲的振幅，并且反复上述验证、增加振幅以及写入动作直到成功转换储存单元的电阻值为止。 

然而，上述既有技术仅能应用于切换至重置模式的相变储存单元，并不能应用于切换至设定模式的相变储存单元。由于切换至设定模式所需的写入电流脉冲的振幅较切换至重置模式所需的振幅小，在切换至设定模式的例子中，若以上述既有技术一味地增加振幅，有可能导致振幅过高，储存单元转而切换成重置模式。 

因此，此技术领域需要一种新的存储器技术，得以令其储存单元正确地在晶相/非晶相间切换。 

发明内容

本发明提供一种存储器，其中包括一储存单元、一阻值判断器以及一写入电流脉冲产生器。该阻值判断器的输入端与该储存单元的输出端连接，以判断该储存单元的电阻值范围。该写入电流脉冲产生器的输入端与该阻值判断器的输出端连接，以根据该阻值判断器对该储存单元的电阻值范围的判断结果在该写入电流脉冲产生器的输出端产生一写入电流脉冲输入该储存单元以改变该储存单元的电阻值。其中，该写入电流脉冲产生器根据该储存单元的电阻值范围决定该写入电流脉冲的脉冲宽度、或振幅、或脉冲宽度与振幅。 

在同时控制该写入电流脉冲的脉冲宽度与振幅的实施方式中，本发明的写入电流脉冲产生器包括一振幅控制器、一脉冲宽度控制器以及一脉冲宽度控制开关。根据该储存单元的电阻值范围，该振幅控制器输出一作用电流并且决定该作用电流的大小。该脉冲宽度控制器负责输出一脉冲，并且根据该储存单元的电阻值范围决定该脉冲的脉冲宽度。该脉冲宽度控制开关耦接于该振幅控制器与该储存单元之间，其导通状态由该脉冲控制，用以于导通时传送该作用电流至该储存单元。 

本发明还披露一种存储器写入方法，包括：判断一储存单元的电阻值范围；以及根据该储存单元的电阻值范围决定一写入电流脉冲的脉冲宽度、或振幅、或脉冲宽度与振幅；以及产生该写入电流脉冲输入该储存单元以改变该储存单元的电阻值。 

在某些实施方式中，本发明的储存单元为相变储存单元，并且，本发明应用于将相变储存单元准确地切换至一重置模式或一设定模式。 

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出数个实施例，并结合附图作详细说明。 

附图说明

图1以方块图图解本发明的存储器的一种实施方式； 

图2图解本发明写入电流脉冲产生器的一种实施方式； 

图3图解本发明写入电流脉冲产生器的另一种实施方式； 

图4为第二节点t2的电平、参考电平VT、与脉冲306的波形； 

图5图解本发明写入电流脉冲产生器的另一种实施方式； 

图6图解本发明阻值判断器的一种实施方式； 

图7为本发明的解码器的一种实施方式； 

图8图解本发明阻值判断器的另一种实施方式； 

图9图解本发明写入电流脉冲产生器的另一种实施方式； 

图10以流程图说明此方法的一种实施方式；以及 

图11以流程图说明本发明的存储器写入方法的另一种实施方式。 

附图符号说明 

102～储存单元； 

104～阻值判断器；