[发明专利]用于对非易失性存储单元进行不可逆编程和读取的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对非易失性存储单元进行编程的方法，涉及一种用 于对非易失性存储单元进行读取的方法，涉及一种用于对非易失性存储设备 进行操作的方法，涉及一种非易失性存储单元编程设备，涉及一种非易失性 存储单元读取设备，并且还涉及一种非易失性存储设备。

背景技术

已知相变存储设备与大多数不同类型的存储设备一样，必须还包括非易 失性配置单元，其中所述配置单元特别地专用于永久存储设备配置信息。

配置单元必须具有和阵列存储单元一样的结构，这是因为在同一块晶粒 (die)上集成由不同技术制成的非易失性单元不但相当复杂而且成本很高。 因此，在相变存储设备中，配置数据通常以各个电阻值的形式进行存储，该 各个电阻值与包含在配置单元中的相变物质部分的不同状态(晶态 (crystalline)或非晶态(amorphous))相关。

为了节约成本，配置单元应该在所谓的EWS(电子晶片分类)过程中 被写入，执行所述EWS过程是为了在晶片(wafer)级别也就是在切割之前， 测试设备。然而，在随后的处理过程中设备会承受很高的温度，并且存储在 配置单元中的信息可能被破坏甚至被完全删除。事实上，在切割晶片之后， 可能会需要高温焊接步骤来提供芯片到接点衬垫(contact pad)、插脚(pin) 以及导线之间的连接。在一些情况下，封装有芯片的封闭封装同样可能会涉 及到高温加热，其中所述高温加热可能会改变配置单元的内容。另外，在连 接到电子设备的电路板上总会需要进行锡焊(soldering)操作。

在上述处理步骤的任何一个中，芯片的温度可能会升到250℃以上并持 续很长一段时间，因此配置单元的相变材料可能会从非晶态转变到晶态(反 之亦然，虽然不太可能)，并有可能破坏存储的数据。配置信息可能会丢失 而无法挽回，在这种情况下，存储设备再也无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于对非易失性存储单元进行编程的方法、 一种用于对非易失性存储单元进行读取的方法、一种用于对非易失性存储设 备进行操作的方法、一种非易失性存储单元编程设备、一种非易失性存储单 元读取设备以及一种非易失性存储设备，这些设备和方法均不被之前的描述 所限制。

根据本发明，提供了一种用于对非易失性存储单元进行编程的方法、一 种用于对非易失性存储单元进行读取的方法、一种用于对非易失性存储设备 进行操作的方法、一种非易失性存储单元编程设备、一种非易失性存储单元 读取设备以及一种非易失性存储设备，它们分别在权利要求1、5、10、14、 17和22中被要求。

附图说明

为了理解本发明，现在将纯以非限制性实例的形式描述其中的一些实施 方式，并参考附图，其中：

图1是根据本发明的一种实施方式的非易失性存储设备的简化框图；

图2a是图1中非易失性存储设备的一部分的更加详细的框图；

图2b是根据本发明的一种实施方式的编程方法的流程图；

图3示出了与图1中的非易失性存储设备相关联的量；

图4是根据本发明的一种实施方式的读取方法的流程图；

图5示出了与图1中的非易失性存储设备相关联的量；

图6是根据本发明的另一种实施方式的非易失性存储设备的简化框图；

图7是图6中非易失性存储设备的一部分的更加详细的框图；

图8是根据本发明的另一种实施方式的读取方法的流程图；

图9是本发明的一种实施方式的系统描述。

具体实施方式

图1中的编号1所示为相变存储器(PCM)设备，其中包括PCM单元 阵列2(未示出)、不可逆配置存储器3、可逆配置存储器5、易失性配置存 储器6以及控制单元7。阵列2还提供有行解码器8和列解码器9，并带有 常规的读取/编程电路10，其中所述读取/编程电路10被配置为在PCM单元 中以电阻等级的形式来存储信息，该电阻等级分别与PCM单元中的相变存 储材料部分的完全非晶态、完全晶态或中间非晶态及中间晶态相关联。