KR102407455B1 - Memory device - Google Patents
Memory device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102407455B1 KR102407455B1 KR1020180031600A KR20180031600A KR102407455B1 KR 102407455 B1 KR102407455 B1 KR 102407455B1 KR 1020180031600 A KR1020180031600 A KR 1020180031600A KR 20180031600 A KR20180031600 A KR 20180031600A KR 102407455 B1 KR102407455 B1 KR 102407455B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current
- memory cell
- memory
- information storage
- input
- Prior art date
Links
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 102
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 41
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 31
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0021—Auxiliary circuits
- G11C13/004—Reading or sensing circuits or methods
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0021—Auxiliary circuits
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치는, 스위치 소자 및 상기 스위치 소자와 연결되며 상변화 물질을 갖는 정보 저장 소자를 갖는 메모리 셀을 복수 개 포함하는 메모리 셀 어레이, 및 상기 메모리 셀에 동작 전류를 입력하여 상기 메모리 셀에 대한 제어 동작을 실행하며, 상기 동작 전류의 입력 이전 및 이후 중 적어도 하나에 상기 메모리 셀 내에서 상기 정보 저장 소자로부터 상기 스위치 소자로 흐르는 보상 전류를 상기 메모리 셀에 입력하는 메모리 컨트롤러를 포함한다.A memory device according to an embodiment of the present invention provides a memory cell array including a plurality of memory cells including a switch element and a plurality of memory cells connected to the switch element and having an information storage element having a phase change material, and an operating current applied to the memory cells. A memory that performs a control operation on the memory cell by input Includes controller.
Description
본 발명은 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a memory device.
저항을 이용한 메모리 장치는 상변화 메모리 장치(PRAM: Phase change Random Access Memory), 저항 메모리 장치(ReRAM: Resistive RAM), 자기 메모리 장치(MRAM: Magnetic RAM) 등을 포함한다. 전하를 충전하거나 방전하는 방식으로 데이터를 기록하는 동적 메모리 장치(DRAM: Dynamic RAM)와 달리, 저항을 이용한 메모리 장치는 저항 변화를 이용하여 데이터를 기록하거나 지울 수 있다.A memory device using a resistor includes a phase change random access memory (PRAM), a resistive memory device (ReRAM), and a magnetic memory device (MRAM: Magnetic RAM). Unlike a dynamic memory device (DRAM), which records data by charging or discharging electric charge, a memory device using a resistor may write or erase data by using a change in resistance.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제 중 하나는, 메모리 셀들 각각의 센싱 마진을 증가시킴과 동시에, 동작 중에 메모리 셀에서 발생하는 의도치 않은 문턱 전압 변화를 최소화할 수 있는 메모리 장치를 제공하고자 하는 데에 있다.One of the objects of the technical idea of the present invention is to provide a memory device capable of increasing a sensing margin of each memory cell and at the same time minimizing an unintentional change in threshold voltage occurring in a memory cell during operation. is in
본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치는, 스위치 소자 및 상기 스위치 소자와 연결되며 상변화 물질을 갖는 정보 저장 소자를 갖는 메모리 셀을 복수 개 포함하는 메모리 셀 어레이, 및 상기 메모리 셀에 동작 전류를 입력하여 상기 메모리 셀에 대한 제어 동작을 실행하며, 상기 동작 전류의 입력 이전 및 이후 중 적어도 하나에 상기 메모리 셀 내에서 상기 정보 저장 소자로부터 상기 스위치 소자로 흐르는 보상 전류를 상기 메모리 셀에 입력하는 메모리 컨트롤러를 포함한다.A memory device according to an embodiment of the present invention provides a memory cell array including a plurality of memory cells including a switch element and a plurality of memory cells connected to the switch element and having an information storage element having a phase change material, and an operating current applied to the memory cells. A memory that performs a control operation on the memory cell by input Includes controller.
본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치는, 제1 전극, 상기 제1 전극에 연결되는 스위치 소자, 상기 스위치 소자와 연결되는 정보 저장 소자, 및 상기 정보 저장 소자에 연결되는 제2 전극을 갖는 메모리 셀을 복수 개 포함하는 메모리 셀 어레이, 및 상기 메모리 셀에 읽기 전류를 입력하여 상기 메모리 셀에 저장된 데이터를 읽어오며, 상기 읽기 전류의 입력 이전 및 이후 중 적어도 하나에 상기 제2 전극으로 보상 전류를 입력하는 메모리 컨트롤러를 포함한다.A memory device according to an embodiment of the present invention includes a memory having a first electrode, a switch element connected to the first electrode, an information storage element connected to the switch element, and a second electrode connected to the information storage element A memory cell array including a plurality of cells, a read current is input to the memory cell to read data stored in the memory cell, and a compensation current is applied to at least one of before and after the input of the read current to the second electrode Includes input memory controller.
본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치는, 제1 전극, 상기 제1 전극에 연결되는 스위치 소자, 상기 스위치 소자와 연결되는 정보 저장 소자, 및 상기 정보 저장 소자에 연결되는 제2 전극을 갖는 메모리 셀을 복수 개 포함하는 메모리 셀 어레이, 및 상기 메모리 셀에 프로그램 전류를 입력하여 상기 메모리 셀에 데이터를 저장하며, 상기 프로그램 전류의 입력 이후에 상기 제2 전극으로 보상 전류를 입력하는 메모리 컨트롤러를 포함한다.A memory device according to an embodiment of the present invention includes a memory having a first electrode, a switch element connected to the first electrode, an information storage element connected to the switch element, and a second electrode connected to the information storage element a memory cell array including a plurality of cells, and a memory controller configured to input a program current to the memory cells to store data in the memory cells, and to input a compensation current to the second electrode after the input of the program current do.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메모리 셀로부터 데이터를 읽어오거나 메모리 셀에 데이터를 기록하는 등의 제어 동작을 실행하기 이전 및/또는 이후에 소정의 보상 전류를 입력할 수 있으며, 보상 전류는 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐를 수 있다. 따라서, 제어 동작이 실행되기 이전 및/또는 이후에 메모리 셀의 센싱 마진을 효과적으로 확보할 수 있으며, 메모리 장치를 안정적으로 동작시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a predetermined compensation current may be input before and/or after executing a control operation such as reading data from or writing data to the memory cell, and the compensation current is Information can flow from the storage element to the switch element within the cell. Accordingly, it is possible to effectively secure the sensing margin of the memory cell before and/or after the control operation is executed, and it is possible to stably operate the memory device.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치에 포함되는 메모리 셀 어레이를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치에 포함되는 메모리 셀의 구조를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 프로그램 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치를 포함하는 전자 기기를 간단하게 나타낸 블록도이다.1 is a schematic block diagram illustrating a memory device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically illustrating a memory cell array included in a memory device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a structure of a memory cell included in a memory device according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams provided to explain an operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram provided to explain an operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are diagrams provided to explain a read operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a read voltage distribution of a memory device according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram provided to explain a read operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a read voltage distribution of a memory device according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram provided to explain an operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram provided to explain a program operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
14 is a diagram illustrating a read voltage distribution of a memory device according to an embodiment of the present invention.
15 is a schematic block diagram illustrating an electronic device including a memory device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치에 포함되는 메모리 셀 어레이를 간단하게 나타낸 도면이다.1 is a schematic block diagram illustrating a memory device according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram schematically illustrating a memory cell array included in a memory device according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치(10)는 메모리 컨트롤러(20)와 메모리 셀 어레이(30)를 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤러(20)는 컨트롤 로직(21), 로우 드라이버(22) 및 칼럼 드라이버(23) 등을 포함할 수 있다. 메모리 셀 어레이(30)는 복수의 메모리 셀들(MC)을 포함할 수 있다. First, referring to FIG. 1 , a
일 실시예에서, 로우 드라이버(22)는 제1 도전성 라인 라인(CL1)을 통해 메모리 셀들(MC)과 연결될 수 있으며, 칼럼 드라이버(23)는 제2 도전성 라인(CL2)을 통해 메모리 셀들(MC)과 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 로우 드라이버(22)는 데이터를 기록하거나 데이터를 읽어올 메모리 셀(MC)을 선택하기 위한 어드레스 디코더 회로를 포함할 수 있으며, 칼럼 드라이버(23)는 메모리 셀(MC)에 데이터를 기록하거나, 메모리 셀(MC)로부터 데이터를 읽어오는 읽기/쓰기 회로를 포함할 수 있다. 로우 드라이버(22)와 칼럼 드라이버(23)의 동작은, 컨트롤 로직(21)에 의해 제어될 수 있다. 로우 드라이버(22)와 칼럼 드라이버(23) 각각은 제1 도전성 라인 라인(CL1)과 제2 도전성 라인(CL2)을 통해 메모리 셀(MC)과 연결될 수 있다. 일례로, 제1 도전성 라인 라인(CL1)과 제2 도전성 라인(CL2) 각각은 워드 라인과 비트 라인에 대응할 수 있다.In an embodiment, the
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 셀 어레이(30)는 복수의 메모리 셀들(MC)을 포함할 수 있다. 메모리 셀들(MC)은 제1 도전성 라인 라인(CL1)과 제2 도전성 라인(CL2)이 교차하는 지점에 마련될 수 있다. 즉, 메모리 셀들(MC) 각각은 하나의 제1 도전성 라인 라인(CL1)과 하나의 제2 도전성 라인(CL2)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2 , a
메모리 셀들(MC) 각각은 스위치 소자(SW)와 정보 저장 소자(VR)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스위치 소자(SW)는 PN 접합 다이오드, 쇼트키 다이오드, 및 오보닉 임계 스위치(OTS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예에서, 정보 저장 소자(VR)는 칼코케나이드(Chalcogenide) 물질 및 초격자(Super-lattice) 중 어느 하나를 갖는 상변화 물질로 형성될 수 있다. 즉, 정보 저장 소자(VR)는 가열 시간 및 온도 등에 따라 비정질상과 결정질상으로 상전이가 가능한 상변화 물질를 포함할 수 있다. 정보 저장 소자(VR)와 스위치 소자(SW)는 서로 직렬로 연결될 수 있다.Each of the memory cells MC may include a switch element SW and an information storage element VR. In an embodiment, the switch element SW may include at least one of a PN junction diode, a Schottky diode, and an ovonic threshold switch OTS. Meanwhile, in an embodiment, the information storage device VR may be formed of a phase change material having any one of a chalcogenide material and a super-lattice. That is, the information storage device VR may include a phase change material capable of phase transition into an amorphous phase and a crystalline phase depending on heating time and temperature. The information storage element VR and the switch element SW may be connected in series with each other.
메모리 컨트롤러(20)는, 제1 도전성 라인 라인(CL1)과 제2 도전성 라인(CL2)을 통해, 복수의 메모리 셀들(MC) 각각에 포함되는 정보 저장 소자(VR)의 상변화 물질을 비정질상 또는 결정질상으로 상전이시킴으로써, 데이터를 기록하거나 지울 수 있다. 일 실시예에서, 메모리 컨트롤러(20)는 메모리 셀(MC)에 포함되는 정보 저장 소자(VR)의 상변화 물질을 비정질상으로 상전이시킴으로써 정보 저장 소자(VR)의 저항을 증가시키고, 데이터를 기록할 수 있다. 반대로, 메모리 컨트롤러(20)는 메모리 셀(MC)에 포함되는 정보 저장 소자(VR)의 상변화 물질을 결정질상으로 상전이시킴으로써 정보 저장 소자(VR)의 저항을 감소시키고, 데이터를 소거할 수 있다. 메모리 컨트롤러(20)는, 복수의 메모리 셀들(MC) 각각에 포함되는 정보 저장 소자(VR)의 저항 또는 문턱 전압을 검출함으로써 복수의 메모리 셀들(MC) 각각의 데이터를 읽어올 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치에 포함되는 메모리 셀의 구조를 간단하게 나타낸 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a structure of a memory cell included in a memory device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치(100)는, 제1 워드 라인(101)과 비트 라인(103) 사이에 마련되는 제1 메모리 셀(MC1) 및 제2 워드 라인(102)과 비트 라인(103) 사이에 마련되는 제2 메모리 셀(MC2)을 포함할 수 있다. 제1 메모리 셀(MC1)과 제2 메모리 셀(MC2)은 각각 독립된 메모리 셀로서 동작할 수 있다.Referring to FIG. 3 , in the
제1 메모리 셀(MC1)은 제1 가열 전극(110), 제1 정보 저장 소자(120), 및 제1 스위치 소자(130) 등을 포함할 수 있다. 제1 스위치 소자(130)는 제1 스위치 전극(131)과 제2 스위치 전극(133) 및 그 사이에 배치되는 제1 선택층(133) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 선택층(133)은 오보닉 임계 스위치(Ovonic Threshold Switch, OTS) 물질을 포함할 수 있다. 제1 스위치 전극(131)과 제2 스위치 전극(133) 사이에 문턱 전압보다 큰 전압이 인가되면, 제1 선택층(133)을 통해 전류가 흐를 수 있다.The first memory cell MC1 may include a
제1 정보 저장 소자(120)는 상변화 물질을 포함할 수 있으며, 일 실시예로 칼코게나이드 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 제1 정보 저장 소자(120)는 Ge-Sb-Te(GST)를 포함할 수 있으며, 제1 정보 저장 소자(120)에 포함되는 원소들의 종류 및 그 화학적 조성비에 따라 제1 정보 저장 소자(120)의 결정화 온도, 용융점, 결정화 에너지에 따른 상변화 속도 등이 결정될 수 있다.The first
제2 메모리 셀(MC2)은 제1 메모리 셀(MC1)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 도 3을 참조하면, 제2 메모리 셀(MC2)은 제2 가열 전극(140), 제2 정보 저장 소자(150) 및 제2 스위치 소자(160) 등을 포함할 수 있다. 제2 가열 전극(140), 제2 정보 저장 소자(150) 및 제2 스위치 소자(160) 각각의 구조 및 특징은, 제1 가열 전극(110), 제1 정보 저장 소자(120), 및 제1 스위치 소자(130)와 유사할 수 있다. 이하, 제1 메모리 셀(MC1)을 예시로 참조하여, 데이터를 기록하고 소거하는 방법을 설명하기로 한다. The second memory cell MC2 may have a structure similar to that of the first memory cell MC1 . Referring to FIG. 3 , the second memory cell MC2 may include a
제1 워드 라인(101)과 비트 라인(103)을 통해 전압이 공급되면, 제1 가열 전극(110)과 제1 정보 저장 소자(120) 사이의 계면에서 상기 전압에 따른 줄 열(Joule Heat)이 발생할 수 있다. 상기 줄 열에 의해 제1 정보 저장 소자(120)를 구성하는 상변화 물질이 비정질상에서 결정질상으로 변하거나, 결정질상에서 비정질상으로 변할 수 있다. 제1 정보 저장 소자(120)는 비정질상에서 높은 저항을 가질 수 있으며, 결정질상에서 낮은 저항을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 정보 저장 소자(120)의 저항 값에 따라 데이터 `0` 또는 `1`을 정의할 수 있다.When a voltage is supplied through the
제1 메모리 셀(MC1)에 데이터를 기록하기 위해, 제1 워드 라인(101)과 비트 라인(103)을 통해 프로그램 전압을 공급할 수 있다. 상기 프로그램 전압은 제1 스위치 소자(130)에 포함되는 오보닉 임계 스위치 물질의 문턱 전압보다 크며, 따라서 제1 스위치 소자(130)를 통해 전류가 흐를 수 있다. 상기 프로그램 전압에 의해 제1 정보 저장 소자(120)에 포함되는 상변화 물질이 비정질상에서 결정질상으로 변할 수 있으며, 따라서 제1 메모리 영역에 데이터를 기록할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 정보 저장 소자(120)에 포함되는 상변화 물질이 결정질상을 갖는 경우를, 셋(set) 상태로 정의할 수 있다.In order to write data to the first memory cell MC1 , a program voltage may be supplied through the
한편, 제1 메모리 셀(MC1)에 기록된 데이터를 소거하기 위해, 제1 정보 저장 소자(120)에 포함되는 상변화 물질을 결정질상에서 비정질상으로 되돌릴 수 있다. 일례로, 제1 워드 라인(101)과 비트 라인(103)을 통해 소정의 소거 전압을 공급할 수 있다. 상기 소거 전압에 의해, 제1 정보 저장 소자(120)에 포함되는 상변화 물질이 결정질상에서 비정질상으로 변할 수 있다. 일례로, 상기 소거 전압의 최대값은 상기 프로그램 전압의 최대값보다 클 수 있으며, 상기 소거 전압이 공급되는 시간은 상기 프로그램 전압이 공급되는 시간보다 짧을 수 있다.Meanwhile, in order to erase data written in the first memory cell MC1 , the phase change material included in the first
앞서 설명한 바와 같이, 정보 저장 소자들(120, 150)에 포함되는 상변화 물질의 상태에 따라 정보 저장 소자들(120, 150)의 저항 값이 바뀔 수 있으며, 메모리 컨트롤러는 정보 저장 소자들(120, 150)의 저항으로부터 데이터 `0`과 `1`을 구분할 수 있다. 따라서, 정보 저장 소자들(120, 150)에 포함되는 상변화 물질의 상태에 따라 나타나는 정보 저장 소자들(120, 150)의 저항 차이가 클수록, 메모리 컨트롤러가 데이터를 정확히 기록하거나 판독할 수 있다. As described above, the resistance values of the
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면들이다.4 and 5 are diagrams provided to explain an operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치는, 메모리 컨트롤러(220)가 메모리 셀(210)에 공급하는 전원에 의해 동작할 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 메모리 컨트롤러(220)는 제1 방향으로 흐르는 제1 전류(I1)와, 제2 방향으로 흐르는 제2 전류(I2)를 중 적어도 하나를 메모리 셀(210)에 입력할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방향과 제2 방향은 서로 반대 방향일 수 있다.The memory device according to an embodiment of the present invention may operate by power supplied from the
메모리 셀(210)은 하부 전극(211), 가열 전극(212), 정보 저장 소자(214), 스위치 소자(215) 및 상부 전극(216) 등을 포함할 수 있다. 하부 전극(211)과 상부 전극(216)은 워드 라인 또는 비트 라인 등을 통해 메모리 컨트롤러(220)가 출력하는 전압을 공급받을 수 있다. 가열 전극(212)의 주변에는 절연층(213)이 마련될 수 있으며, 가열 전극(212)과 인접하는 정보 저장 소자(214)의 일부 영역(214a)에서, 제1 전류(I1) 또는 제2 전류(I2)에 의한 상변화가 발생할 수 있다.The
도 4를 참조하면, 메모리 컨트롤러(220)에 의해 제1 방향으로 공급되는 제1 전류(I1)는 메모리 셀(210) 내에서 스위치 소자(215)로부터 정보 저장 소자(214)로 흐를 수 있다. 반대로, 도 5를 참조하면, 제2 방향으로 공급되는 제2 전류(I2)는 메모리 셀(210) 내에서 정보 저장 소자(214)로부터 스위치 소자(215)로 흐를 수 있다. 따라서, 펠티어 효과(Peltier Effect)에 의해, 가열 전극(212)에서 발생하는 열에 의한 영향은, 제2 전류(I2)를 공급할 때가 제1 전류(I1)를 공급할 때보다 적을 수 있다.Referring to FIG. 4 , the first current I1 supplied in the first direction by the
일 실시예에서, 데이터를 기록하기 위한 프로그램(program) 동작은 제1 방향으로 프로그램 전류를 입력함으로써 실행될 수 있다. 일 실시예로, 프로그램 전류에 의해 정보 저장 소자(214)가 결정질상에서 비정질상으로 변할 수 있다. 메모리 컨트롤러(220)는, 메모리 셀(210)의 저항이 클 경우, 메모리 셀(210)이 프로그램되어 있는 것으로 판단할 수 있다.In an embodiment, a program operation for writing data may be executed by inputting a program current in the first direction. In an embodiment, the
한편, 메모리 셀(210)의 데이터를 판별하기 위한 읽기(read) 동작은 제1 방향 또는 제2 방향으로 읽기 전류를 입력함으로써 실행될 수 있다. 읽기 동작에 의해 메모리 셀(210)에서 의도치 않은 정보 저장 소자(214)의 상태 변화가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 읽기 전류는 프로그램 전류에 비해 작은 크기를 가질 수 있다. 메모리 컨트롤러(220)는 읽기 전류를 메모리 셀(210)에 공급하여 메모리 셀(210)의 저항 값을 측정할 수 있으며, 상기 저항 값의 크기에 따라 메모리 셀(210)에 데이터가 기록되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, a read operation for determining data of the
본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치에서는, 메모리 셀(210)에 포함되는 정보 저장 소자(214)의 상변화 현상을 이용하여 데이터를 기록하거나 소거할 수 있다. 일례로, 정보 저장 소자(214)가 결정질상을 가져 상대적으로 낮은 저항값을 가질 때와, 정보 저장 소자(214)가 비정질상을 가져 상대적으로 높은 저항값을 가질 때를 구분하여 데이터 `0`과 `1`을 프로그램하고 읽어올 수 있다. 따라서, 정보 저장 소자(214)의 상태에 따라 메모리 셀(210)로부터 검출되는 전압의 차이가 클수록, 메모리 컨트롤러(220)가 메모리 셀(210)에 기록된 데이터를 정확히 읽어올 수 있다.In the memory device according to an embodiment of the present invention, data may be written or erased using a phase change phenomenon of the
한편 스위치 소자(215)에서는 드리프트(drift) 현상이 발생할 수 있으며, 드리프트 현상에 의해 정보 저장 소자(214)의 상태에 따라 메모리 셀(210)에서 검출되는 전압의 차이가 감소할 수 있다. 일례로, 스위치 소자(215)에서 발생하는 드리프트 현상에 의해, 정보 저장 소자(214)가 결정질상을 갖는 메모리 셀(210)의 전체 저항이 증가할 수 있으며, 결과적으로 정보 저장 소자(214)의 상태에 따른 메모리 셀(210)의 전압 차이가 감소할 수 있다. 따라서, 드리프트 현상에 의해 메모리 셀(210)에 저장된 데이터를 정확히 읽어오지 못하는 문제가 발생할 수 있다.Meanwhile, a drift phenomenon may occur in the
본 발명의 일 실시예에서는, 메모리 컨트롤러(220)가 메모리 셀(210)에 기록된 데이터를 읽어오기 이전에, 보상 전류를 메모리 셀(210)에 입력하여 드리프트 현상에 의한 문제를 해결할 수 있다. 일 실시예에서 메모리 컨트롤러(220)는 제2 전류(I2)와 같은 제2 방향으로 보상 전류를 입력할 수 있으며, 정보 저장 소자(214)에 미치는 영향을 최소화하면서 보상 전류로 스위치 소자(215)만을 턴-온시킬 수 있다. 따라서, 스위치 소자(215)에서 발생하는 드리프트 현상에 의해 결정질상의 정보 저장 소자(214)를 갖는 메모리 셀(210)의 저항이 증가하는 것을 보상할 수 있다.In an embodiment of the present invention, before the
일 실시예에서 보상 전류는, 읽기 동작이 완료된 이후에 입력될 수도 있다. 읽기 동작이 완료된 이후에 입력되는 보상 전류는 스위치 소자(215)의 드리프트 현상에 따른 메모리 셀(210)의 저항 증가를 보상하거나, 또는 읽기 전류에 의해 증가한 메모리 셀(210)의 저항을 보상할 수 있다. 또는 일 실시예에서, 보상 전류를 읽기 동작의 이전 및 이후에 모두 입력할 수도 있다.In an embodiment, the compensation current may be input after the read operation is completed. The compensation current input after the read operation is completed may compensate for the increase in the resistance of the
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 메모리 컨트롤러(220)가 메모리 셀(210)에 프로그램 전압을 공급한 후, 정보 저장 소자(214)를 빠르게 안정화시키기 위한 목적으로 보상 전류를 메모리 셀(210)에 입력하여 프로그램 동작을 완료할 수 있다. 프로그램 동작에서 메모리 셀(210)에 입력되는 보상 전류는, 프로그램 전압에 의해 비정질상으로 상변화된 정보 저장 소자(214) 내에서 드리프트 현상을 일으키는 에너지를 공급하기 위한 전압일 수 있다. 보상 전류에 의해 정보 저장 소자(214)가 비정질상에서 빠르게 안정화될 수 있으며, 결과적으로 정보 저장 소자(214)의 저항값이 빠르게 증가할 수 있다. 따라서, 정보 저장 소자(214)의 상변화에 따른 메모리 셀(210)의 저항 차이를 증가시킬 수 있으며, 메모리 컨트롤러(220)가 메모리 셀(210)에 기록된 데이터를 정확히 읽어올 수 있다. 프로그램 동작 이후 입력되는 보상 전류는, 메모리 셀(210)에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 제2 전류(I2)와 같은 제2 방향으로 입력될 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, after the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.6 is a diagram provided to explain an operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
우선 도 6(a)를 참조하면, 셋 상태(set state)를 갖는 메모리 셀들에 읽기 전류를 입력할 때 검출되는 셋 읽기 전압 분포(300)와, 리셋 상태(reset state)를 갖는 메모리 셀들에 읽기 전류를 입력할 때 검출되는 리셋 읽기 전압 분포(400)가 도시되어 있다. 일 실시예에서 셋 상태는 정보 저장 소자가 결정질상을 갖는 상태일 수 있으며, 리셋 상태는 정보 저장 소자가 비정질상을 갖는 상태일 수 있다. 셋 상태에서 정보 저장 소자가 상대적으로 더 낮은 저항을 가지므로, 셋 읽기 전압 분포(300)가 리셋 읽기 전압 분포(400)보다 작을 수 있다.First, referring to FIG. 6A , a set read
도 6(a)에 도시한 일 실시예는 스위치 소자 등에서 드리프트 현상 등이 발생하지 않는 이상적인 경우로서, 셋 읽기 전압 분포(300)는 제1 셋 분포(301)를 가질 수 있으며, 리셋 읽기 전압 분포(400)는 제1 리셋 분포(401)를 가질 수 있다. 도 6(a)를 참조하면, 제1 셋 분포(301)와 제1 리셋 분포(401) 사이에 소정의 센싱 마진(SM)이 존재할 수 있다. 메모리 컨트롤러는 메모리 셀들에서 검출한 읽기 전압을, 센싱 마진(SM) 내에 위치하는 기준 전압(VREF)과 비교함으로써 메모리 셀의 상태를 셋 상태와 리셋 상태 중 하나로 결정할 수 있다.The exemplary embodiment shown in FIG. 6( a ) is an ideal case in which a drift phenomenon does not occur in a switch element, etc., and the set read
다음으로 도 6(b)에 도시한 실시예는, 셋 상태를 갖는 메모리 셀의 스위치 소자에서 드리프트 현상이 발생하는 경우에 해당할 수 있다. 도 6(b)를 참조하면, 메모리 셀의 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상에 의해 셋 읽기 전압 분포(300)가 제1 셋 분포(301)에서 제2 셋 분포(302)로 증가할 수 있다. 도 6(b)에 도시한 실시예를 도 6(a)에 도시한 실시예와 비교하면, 셋 읽기 전압 분포(300)가 제2 셋 분포(302)로 증가함에 따라 센싱 마진(SM)이 감소할 수 있다. 제1 셋 분포(301)와 제2 셋 분포(302)의 차이가 크면, 제2 셋 분포(302)의 일부가 기준 전압(VREF)과 중첩될 수도 있으며, 메모리 컨트롤러가 메모리 셀로부터 데이터를 읽어오는 읽기 동작에서 오류가 발생할 수 있다.Next, the embodiment shown in FIG. 6(b) may correspond to a case in which a drift phenomenon occurs in a switch element of a memory cell having a set state. Referring to FIG. 6B , the set read
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면들이다.7 and 8 are diagrams provided to explain a read operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 읽기 전류(IRD)를 입력한 이후에 보상 전류(ICP)를 입력할 수 있다. 도 7(a)를 참조하면, 보상 전류(ICP)는 읽기 전류(IRD)와 반대 방향으로 입력될 수 있다. 일례로, 읽기 전류(IRD)는 메모리 셀 내에서 스위치 소자로부터 정보 저장 소자로 흐르도록 입력될 수 있으며, 보상 전류(ICP)는 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르도록 입력될 수 있다. 따라서, 보상 전류(ICP)는 정보 저장 소자에 미치는 영향을 최소화하면서 스위치 소자를 턴-온시킬 수 있으며, 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다.First, referring to FIG. 7 , in an embodiment of the present invention, after inputting the read current I RD , the compensation current I CP may be input. Referring to FIG. 7A , the compensation current I CP may be input in the opposite direction to the read current I RD . For example, the read current I RD may be input to flow from the switch element to the information storage element in the memory cell, and the compensation current I CP may be input to flow from the information storage element to the switch element in the memory cell. can Accordingly, the compensation current I CP may turn on the switch element while minimizing the effect on the information storage element, and may eliminate a drift phenomenon occurring in the switch element.
다음으로 도 7(b)를 참조하면, 보상 전류(ICP)와 읽기 전류(IRD)가 같은 방향으로 입력될 수도 있다. 도 7(b)에 도시한 일 실시예에서, 보상 전류(ICP)와 읽기 전류(IRD)는 모두 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르드록 입력될 수 있다. 따라서, 읽기 전류(IRD)에 의해 메모리 셀의 히터에서 발생하는 열이 최소화될 수 있으며, 정보 저장 소자에서 나타날 수 있는 상변화 현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 보상 전류(ICP)를 이용하여 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다. Next, referring to FIG. 7B , the compensation current I CP and the read current I RD may be input in the same direction. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 7B , both the compensation current I CP and the read current I RD may be input to flow from the information storage device to the switch device in the memory cell. Accordingly, heat generated in the heater of the memory cell by the read current I RD may be minimized, and a phase change phenomenon that may occur in the information storage device may be effectively suppressed. In addition, a drift phenomenon occurring in the switch element may be eliminated by using the compensation current I CP .
한편 도 8에 도시한 일 실시예에서는 읽기 전류(IRD)를 입력하기 이전에 보상 전류(ICP)를 입력할 수 있다. 도 8(a)를 참조하면, 보상 전류(ICP)는 읽기 전류(IRD)와 반대 방향으로 입력될 수 있다. 일례로, 읽기 전류(IRD)는 메모리 셀 내에서 스위치 소자로부터 정보 저장 소자로 흐르도록 입력될 수 있으며, 보상 전류(ICP)는 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르도록 입력될 수 있다. 따라서, 보상 전류(ICP)는 정보 저장 소자에 미치는 영향을 최소화하면서 스위치 소자를 턴-온시킬 수 있으며, 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다.Meanwhile, in the exemplary embodiment illustrated in FIG. 8 , the compensation current I CP may be input before the read current I RD is input. Referring to FIG. 8A , the compensation current I CP may be input in the opposite direction to the read current I RD . For example, the read current I RD may be input to flow from the switch element to the information storage element in the memory cell, and the compensation current I CP may be input to flow from the information storage element to the switch element in the memory cell. can Accordingly, the compensation current I CP may turn on the switch element while minimizing the effect on the information storage element, and may eliminate a drift phenomenon occurring in the switch element.
도 8(b)에 도시한 일 실시예에서는, 보상 전류(ICP)와 읽기 전류(IRD)가 같은 방향으로 입력될 수 있다. 도 8(b)에 도시한 일 실시예에서, 보상 전류(ICP)와 읽기 전류(IRD)는 모두 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르드록 입력될 수 있다. 따라서, 읽기 전류(IRD)에 의해 메모리 셀의 히터에서 발생하는 열이 최소화될 수 있으며, 정보 저장 소자에서 나타날 수 있는 상변화 현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 보상 전류(ICP)를 이용하여 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 8B , the compensation current I CP and the read current I RD may be input in the same direction. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 8B , both the compensation current I CP and the read current I RD may be input to flow from the information storage device to the switch device in the memory cell. Accordingly, heat generated in the heater of the memory cell by the read current I RD may be minimized, and a phase change phenomenon that may occur in the information storage device may be effectively suppressed. In addition, a drift phenomenon occurring in the switch element may be eliminated by using the compensation current I CP .
도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 실시예들에서 보상 전류(ICP)의 크기는 읽기 전류(IRD)의 크기보다 클 수 있으며, 보상 전류(ICP)의 입력 시간은 읽기 전류(IRD)의 입력 시간보다 짧을 수 있다. 일례로, 읽기 전류(IRD)는 정보 저장 소자에서 상변화가 나타날 수 있는 크기를 갖는 제1 임계 전류보다 작은 반면, 보상 전류(ICP)는 상기 제1 임계 전류보다 클 수 있다. 다만, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 보상 전류(ICP)의 크기 및 입력 시간은 다양하게 변형될 수 있다. 일 실시예에서, 도 7 및 도 8에 도시한 실시예들과 달리 보상 전류(ICP)는 복수 회에 걸쳐서 발생하는 펄스에 의해 메모리 셀들에 입력될 수도 있다.In the embodiments described with reference to FIGS. 7 and 8 , the magnitude of the compensation current I CP may be greater than the magnitude of the read current I RD , and the input time of the compensation current I CP is the read current I RD ) may be shorter than the input time. For example, the read current I RD may be smaller than the first threshold current having a magnitude at which a phase change may occur in the information storage device, whereas the compensation current I CP may be greater than the first threshold current. However, according to various embodiments of the present disclosure, the magnitude and input time of the compensation current I CP may be variously modified. In an embodiment, unlike the embodiments shown in FIGS. 7 and 8 , the compensation current I CP may be input to the memory cells by pulses generated multiple times.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a read voltage distribution of a memory device according to an embodiment of the present invention.
일례로 도 9은 메모리 셀들에서 검출되는 셋 읽기 전압 분포(300)와 리셋 읽기 전압 분포(400)를 나타낸 도면일 수 있다. 먼저 도 9(a)를 참조하면, 셋 상태를 갖는 메모리 셀들의 제1 셋 분포(301)와 리셋 상태를 갖는 메모리 셀들의 제1 리셋 분포(401) 사이에 소정의 센싱 마진(SM)이 존재할 수 있다. 메모리 컨트롤러는, 메모리 셀들에 읽기 전류(IRD)를 입력하여 획득한 읽기 전압을, 센싱 마진(SM) 내에 존재하는 기준 전압(VREF)과 비교하여 메모리 셀들의 데이터를 판독할 수 있다. As an example, FIG. 9 may be a diagram illustrating a set read
본 발명의 일 실시예에서는, 다양한 요인에 의해 도 9(b)에 도시한 바와 같이 셋 읽기 전압 분포(300)가 제2 셋 분포(302)로 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 셋 읽기 전압 분포(300)는 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상 또는 읽기 전류(IRD)에 의해 정보 저장 소자에서 약한 상변화가 발생하는 소프트 프로그램 현상 등에 의해 증가할 수 있다. 셋 읽기 전압 분포(300)가 증가하여 센싱 마진(SM)이 감소하면, 읽기 동작의 정확도에 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 읽기 전류(IRD)를 입력하기 이전 또는 이후에, 메모리 셀들에 보상 전류(ICP)를 입력함으로써 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the set read
도 9(c)은 보상 전류(ICP)를 입력함으로써 나타나는 메모리 셀들의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면일 수 있다. 도 9(c)를 참조하면, 읽기 전류(IRD)를 입력하기 이전 또는 이후에 입력된 보상 전류(ICP)에 의해 스위치 소자의 드리프트 현상 등이 제거될 수 있으며, 셋 읽기 전압 분포(300)가 제2 셋 분포(302)에서 제3 셋 분포(303)로 감소할 수 있다. 따라서, 셋 읽기 전압 분포(300)와 리셋 읽기 전압 분포(400) 사이의 센싱 마진(SM)이 증가할 수 있으며, 읽기 동작의 정확도를 개선할 수 있다. 9( c ) may be a diagram illustrating a read voltage distribution of memory cells displayed by inputting a compensation current I CP . Referring to FIG. 9(c) , the drift phenomenon of the switch element may be removed by the compensation current I CP input before or after the read current I RD is input, and the set read voltage distribution 300 ) may decrease from the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.10 is a diagram provided to explain a read operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 읽기 전류(IRD)의 입력 전후에 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)를 입력할 수 있다. 도 10(a)에 도시한 일 실시예에서, 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)는 읽기 전류(IRD)와 반대 방향으로 입력될 수 있다. 일례로, 읽기 전류(IRD)는 메모리 셀 내에서 스위치 소자로부터 정보 저장 소자로 흐르도록 입력되는 반면, 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)는 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르도록 입력될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)는 정보 저장 소자에 미치는 영향을 최소화하면서 스위치 소자를 턴-온시킬 수 있으며, 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다.First, referring to FIG. 10 , in an embodiment of the present invention, first and second compensation currents I CP1 and I CP2 may be input before and after input of the read current I RD . 10A , the first and second compensation currents I CP1 and I CP2 may be input in opposite directions to the read current I RD . For example, the read current I RD is input to flow from the switch element to the information storage element in the memory cell, while the first and second compensation currents I CP1 and I CP2 are supplied from the information storage element in the memory cell. It can be input to flow to the switch element. Accordingly, the first and second compensation currents I CP1 and I CP2 may turn on the switch element while minimizing the effect on the information storage element, and may eliminate a drift phenomenon occurring in the switch element.
다음으로 도 10(b)를 참조하면, 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)와 읽기 전류(IRD)가 같은 방향으로 입력될 수도 있다. 도 10(b)에 도시한 일 실시예에서, 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)와 읽기 전류(IRD)는 모두 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르도록 입력될 수 있다. 따라서, 읽기 전류(IRD)에 의해 메모리 셀의 히터에서 발생하는 열이 최소화될 수 있으며, 정보 저장 소자에서 나타날 수 있는 상변화 현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)를 이용하여 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다. Next, referring to FIG. 10B , the first and second compensation currents I CP1 and I CP2 and the read current I RD may be input in the same direction. In the embodiment shown in FIG. 10( b ), the first and second compensation currents I CP1 , I CP2 and the read current I RD are both input to flow from the information storage element to the switch element in the memory cell. can be Accordingly, heat generated in the heater of the memory cell by the read current I RD may be minimized, and a phase change phenomenon that may occur in the information storage device may be effectively suppressed. In addition, a drift phenomenon occurring in the switch element may be eliminated by using the first and second compensation currents I CP1 and I CP2 .
도 10에는 제1 보상 전류(ICP1)가 제2 보상 전류(ICP2)보다 작은 크기를 갖는 것으로 도시되었으나, 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 따라 제1 보상 전류(ICP1)와 제2 보상 전류(ICP2)는 서로 같은 크기를 갖거나, 또는 제1 보상 전류(ICP1)가 제2 보상 전류(ICP2)보다 작을 수 있다. 한편, 제1 보상 전류(ICP1)와 제2 보상 전류(ICP2) 각각의 입력 시간 역시, 다양하게 선택될 수 있다.Although it is illustrated in FIG. 10 that the first compensation current I CP1 has a smaller magnitude than the second compensation current I CP2 , the present invention is not limited thereto. In some embodiments, the first compensation current I CP1 and the second compensation current I CP2 have the same magnitude or the first compensation current I CP1 is smaller than the second compensation current I CP2 . can Meanwhile, the input time of each of the first compensation current I CP1 and the second compensation current I CP2 may also be variously selected.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a read voltage distribution of a memory device according to an embodiment of the present invention.
일례로 도 11은, 도 10에 도시한 바와 같이, 메모리 셀들에 읽기 전류(IRD)를 입력하기 이전과 이후에 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)를 각각 입력하는 경우에 나타나는 읽기 전압의 분포를 도시한 도면일 수 있다. 도 11을 참조하면, 메모리 셀들의 셋 읽기 전압 분포(310)와 리셋 읽기 전압 분포(410) 사이에 센싱 마진(SM)이 존재할 수 있다.As an example, in FIG. 11 , when the first and second compensation currents I CP1 and I CP2 are input before and after inputting the read current I RD to the memory cells, respectively, as shown in FIG. 10 . It may be a diagram showing the distribution of the displayed read voltage. Referring to FIG. 11 , a sensing margin SM may exist between the set read
먼저 도 11(a)를 참조하면, 셋 상태를 갖는 메모리 셀들의 읽기 전압은 제1 셋 분포(311)를 가질 수 있으며, 리셋 상태를 갖는 메모리 셀들의 읽기 전압은 제1 리셋 분포(411)를 가질 수 있다. 메모리 셀들로부터 검출되는 읽기 전압의 분포가 도 10(a)와 같을 경우, 메모리 컨트롤러는 메모리 셀들에 읽기 전류(IRD)를 입력하여 읽기 전압을 획득하고, 상기 읽기 전압을 기준 전압(VREF)과 비교하여 메모리 셀들의 데이터를 읽어올 수 있다. 상기 기준 전압(VREF)은 센싱 마진(SM)내에 포함되는 전압일 수 있다.First, referring to FIG. 11A , read voltages of memory cells having a set state may have a
다만 본 발명의 일 실시예에서는, 다양한 요인에 의해 도 11(b)에 도시한 바와 같이 셋 읽기 전압 분포(310)가 변할 수 있다. 일 실시예에서, 셋 읽기 전압 분포(310)는 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상, 및/또는 읽기 전류(IRD)에 의해 정보 저장 소자에서 약한 상변화가 발생하는 소프트 프로그램 현상 등에 의해 제2 셋 분포(312)로 증가할 수 있다. 셋 읽기 전압 분포(310)가 제2 셋 분포(312)로 증가하여 센싱 마진(SM)이 감소하면, 읽기 동작의 정확도에 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 읽기 전류(IRD)를 입력하기 이전 및 이후에, 메모리 셀들에 제1 및 제2 보상 전류(ICP1, ICP2)를 입력함으로써 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다.However, in an embodiment of the present invention, the set read
도 11(c)은 제1 보상 전류(ICP1)를 입력한 이후에 나타나는 메모리 셀들의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면일 수 있다. 도 11(c)를 참조하면, 읽기 전류(IRD)를 입력하기 이전에 입력되는 제1 보상 전류(ICP1)에 의해 스위치 소자의 드리프트 현상 등이 제거될 수 있으며, 셋 읽기 전압 분포(310)가 제2 셋 분포(312)에서 제3 셋 분포(313)로 감소할 수 있다. 따라서, 셋 읽기 전압 분포(310)와 리셋 읽기 전압 분포(410) 사이의 센싱 마진(SM)이 증가할 수 있으며, 읽기 동작의 정확도를 개선할 수 있다.11C may be a diagram illustrating a read voltage distribution of memory cells that appear after the first compensation current I CP1 is input. Referring to FIG. 11(c) , the drift phenomenon of the switch element may be removed by the first compensation current I CP1 input before the read current I RD is input, and the set read voltage distribution 310 ) may decrease from the
다음으로 도 11(d)를 참조하면, 읽기 전류(IRD)에 의해 메모리 셀의 정보 저장 소자에서 약한 상변화가 발생할 수 있으며, 그에 따라 셋 읽기 전압 분포(310)가 제3 셋 분포(313)에서 제4 셋 분포(314)로 증가할 수 있다. 이와 같은 읽기 전류(IRD)에 의한 소프트 프로그램 현상에 의해, 센싱 마진(SM)이 감소할 수 있으며, 이는 다음에 실행되는 읽기 동작의 정확도를 저하시키는 원인이 될 수 있다.Next, referring to FIG. 11(d) , a weak phase change may occur in the information storage device of the memory cell due to the read current I RD , and accordingly, the set read
본 발명에서는, 읽기 전류(IRD)를 입력하여 메모리 셀들의 데이터를 읽어온 후에 제2 보상 전류(ICP2)를 입력하여 상기와 같은 센싱 마진(SM) 감소를 보상할 수 있다. 도 11(e)를 참조하면, 제2 보상 전류(ICP2)에 의해 셋 읽기 전압 분포(310)가 제5 셋 분포(305)로 감소할 수 있으며, 그로부터 센싱 마진(SM)이 증가할 수 있다. 따라서, 이후에 실행되는 읽기 동작에서 충분한 센싱 마진(SM)을 확보할 수 있고, 읽기 동작의 에러율을 최소화할 수 있다.In the present invention, after reading the data of the memory cells by inputting the read current I RD , the second compensation current I CP2 may be input to compensate for the decrease in the sensing margin SM as described above. Referring to FIG. 11(e) , the set read
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.12 is a diagram provided to explain an operation of a memory device according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 셋 상태를 갖는 메모리 셀들에서 검출되는 셋 읽기 전압 분포(500)와, 리셋 상태를 갖는 메모리 셀들에서 검출되는 리셋 읽기 전압 분포(600)가 도시되어 있다. 셋 읽기 전압과 리셋 읽기 전압은, 셋 상태를 갖는 메모리 셀들과 리셋 상태를 갖는 메모리 셀들 각각에 소정의 읽기 전류를 입력하여 검출하는 전압일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 셋 상태의 메모리 셀들이 리셋 상태의 메모리 셀들보다 상대적으로 더 낮은 저항을 가지므로, 셋 읽기 전압 분포(500)는 리셋 읽기 전압 분포(600)보다 작을 수 있다.12 , a set read
도 12(a)는 메모리 장치에 포함되는 메모리 셀들이 프로그램되지 않은 상태를 나타낸 그래프일 수 있다. 즉, 도 12(a)는 모든 메모리 셀들이 셋 상태를 갖는 상태에 대응할 수 있으며, 따라서 셋 읽기 전압 분포(500)만이 나타날 수 있다.12A may be a graph illustrating a state in which memory cells included in a memory device are not programmed. That is, FIG. 12A may correspond to a state in which all memory cells have a set state, and thus only the set read
도 12(b)는 메모리 장치에 포함되는 메모리 셀들 중 일부가 프로그램되어 리셋 상태로 전환된 상태를 나타낸 그래프일 수 있다. 도 12(b)를 참조하면 셋 읽기 전압 분포(500)와 함께 리셋 읽기 전압 분포(600)가 나타나며, 셋 읽기 전압 분포(500)는 제1 셋 분포(501)를 갖고, 리셋 읽기 전압 분포(600)는 제1 리셋 분포(601)를 가질 수 있다. 제1 셋 분포(501)와 제1 리셋 분포(601) 사이에는 센싱 마진(SM)이 존재할 수 있다. 메모리 장치는 메모리 셀들 각각으로부터 검출한 읽기 전압을 센싱 마진(SM)에 포함되는 소정의 기준 전압(VREF)과 비교함으로써, 메모리 셀들 각각에 프로그램된 데이터를 읽어오는 읽기 동작을 수행할 수 있다.12B may be a graph illustrating a state in which some of memory cells included in the memory device are programmed and switched to a reset state. Referring to FIG. 12( b ), a reset read
셋 읽기 전압 분포(500)와 리셋 읽기 전압 분포(600) 사이의 센싱 마진(SM)이 클수록 읽기 동작의 에러율을 낮출 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치에서는, 메모리 셀에 데이터를 기록하는 프로그램 동작에 의해, 메모리 셀에 포함되는 정보 저장 소자가 결정질상에서 비정질상으로 변할 수 있다. 다만, 정보 저장 소자가 비정질상에서 안정화되어 메모리 셀의 저항이 증가할 때까지 시간이 더 필요할 수 있으며, 따라서 프로그램 동작 직후에는 도 12(b)와 같이 센싱 마진(SM)이 충분히 확보되지 않을 수 있다.As the sensing margin SM between the set read
도 12(c)는 프로그램 동작이 종료되고 시간이 경과한 후의 셋 읽기 전압 분포(500)와 리셋 읽기 전압 분포(600)를 나타낸 그래프일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 프로그램 동작이 종료되고 시간이 경과함에 따라 리셋 상태로 전환된 메모리 셀들의 정보 저장 소자가 비정질상에서 안정화될 수 있다. 따라서, 도 12(c)에 도시한 바와 같이 리셋 읽기 전압 분포(600)가 제1 리셋 분포(601)에서 제2 리셋 분포(602)로 증가할 수 있다.12( c ) may be a graph illustrating the set read
다만, 리셋 상태로 프로그램된 메모리 셀들이 안정화되어 리셋 읽기 전압 분포(600)가 증가할 때까지 시간이 필요하므로 프로그램 동작 직후에는 센싱 마진(SM)을 효과적으로 확보할 수 없다. 또한, 프로그램 동작이 종료되고 시간이 경과함에 따라, 메모리 셀들의 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상으로 인해, 메모리 셀들의 저항이 증가할 수 있다. 특히, 셋 상태를 갖는 메모리 셀들에서 발생하는 드리프트 현상에 의해 셋 상태의 메모리 셀들의 저항이 증가할 수 있다. 따라서 도 12(c)에 도시한 바와 같이 셋 읽기 전압 분포(500)가 제1 셋 분포(501)에서 제2 셋 분포(502)로 증가할 수 있으며, 센싱 마진(SM)이 프로그램 동작 직후에 비하여 크게 증가하지 않을 수 있다.However, since it takes time until the memory cells programmed in the reset state are stabilized and the reset read
본 발명에서는 메모리 셀들에 데이터를 기록하기 위한 프로그램 전류를 입력한 후, 소정의 보상 전류를 메모리 셀들에 입력함으로써 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다. 이하, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명하기로 한다.In the present invention, the above problem can be solved by inputting a program current for writing data to the memory cells and then inputting a predetermined compensation current to the memory cells. Hereinafter, it will be described with reference to FIGS. 13 and 14 .
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 프로그램 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 읽기 전압 분포를 나타낸 도면이다.13 is a diagram provided to explain a program operation of a memory device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a diagram illustrating a read voltage distribution of a memory device according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 프로그램 전류(IPGM)를 입력한 이후에 보상 전류(ICP)를 입력할 수 있다. 보상 전류(ICP)는 프로그램 전류(IPGM)와 반대 방향으로 입력될 수 있다. 일례로, 프로그램 전류(IPGM)는 메모리 셀 내에서 스위치 소자로부터 정보 저장 소자로 흐르도록 입력될 수 있으며, 보상 전류(ICP)는 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르도록 입력될 수 있다. First, referring to FIG. 13 , in an embodiment of the present invention, after inputting the program current I PGM , the compensation current I CP may be input. The compensation current I CP may be input in a direction opposite to the program current I PGM . For example, the program current I PGM may be input to flow from the switch element to the information storage element in the memory cell, and the compensation current I CP may be input to flow from the information storage element to the switch element in the memory cell. can
일 실시예에서, 보상 전류(ICP)는 프로그램 전류(IPGM)에 의해 정보 저장 소자가 비정질상으로 전이된 리셋 상태의 메모리 셀들에 입력될 수 있다. 보상 전류(ICP)에 의해, 리셋 상태의 메모리 셀들에 포함된 정보 저장 소자가, 비정질상에서 빠르게 안정화될 수 있으며, 따라서 리셋 상태의 메모리 셀들의 저항이 빠르게 증가할 수 있다. 따라서, 프로그램 동작 이후 빠르게 센싱 마진을 확보할 수 있으며, 메모리 장치를 정확히 동작시킬 수 있다.In an embodiment, the compensation current I CP may be input to the memory cells in the reset state in which the information storage device is transitioned to the amorphous phase by the program current I PGM . By the compensation current I CP , the information storage element included in the memory cells in the reset state may be rapidly stabilized in the amorphous phase, and thus the resistance of the memory cells in the reset state may be rapidly increased. Accordingly, it is possible to quickly secure a sensing margin after the program operation, and to operate the memory device accurately.
또한 일 실시예에서, 보상 전류(ICP)는 리셋 상태의 메모리 셀들 외에, 프로그램 전류(IPGM)가 입력되지 않은 셋 상태의 메모리 셀들에도 입력될 수 있다. 셋 상태의 메모리 셀들에 입력되는 보상 전류(ICP)는 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다. 따라서, 보상 전류(ICP) 셋 상태의 메모리 셀들의 저항이 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 셋 상태의 메모리 셀들과 리셋 상태의 메모리 셀들 사이의 센싱 마진을 증가시킬 수 있다.Also, in an embodiment, the compensation current I CP may be input to memory cells in a set state to which the program current I PGM is not input in addition to the memory cells in the reset state. The compensation current I CP input to the memory cells in the set state may remove a drift phenomenon occurring in the switch element. Accordingly, it is possible to prevent the resistance of the memory cells in the set state of the compensation current I CP from increasing, and as a result, a sensing margin between the memory cells in the set state and the memory cells in the reset state may be increased.
보상 전류(ICP)의 크기와 입력 시간은 다양하게 결정될 수 있다. 일례로, 보상 전류(ICP)의 크기 및 입력 시간은 프로그램 전류(IPGM)의 크기 및 입력 시간과 각각 비슷할 수 있다. 프로그램 전류(IPGM)와 보상 전류(ICP)는 정보 저장 소자에서 상변화를 일으킬 수 있는 크기를 갖는 제1 임계 전류보다 클 수 있다.The magnitude and input time of the compensation current I CP may be variously determined. For example, the magnitude and input time of the compensation current I CP may be similar to the magnitude and input time of the program current I PGM , respectively. The program current I PGM and the compensation current I CP may be greater than the first threshold current having a magnitude capable of causing a phase change in the information storage device.
도 14는 메모리 셀들에 소정의 읽기 전류를 입력하여 검출한 읽기 전압의 분포를 나타낸 도면일 수 있다. 먼저 도 14(a)를 참조하면, 프로그램 동작이 실행되기 전에 셋 읽기 전압 분포(500)만이 나타날 수 있다. 프로그램 전류(IPGM)가 일부의 메모리 셀들에 입력되면, 도 14(b)에 도시한 바와 같이 셋 읽기 전압 분포(500)와 함께 리셋 읽기 전압 분포(600)를 획득할 수 있다. 셋 읽기 전압 분포(500)는 제1 셋 분포(501)를 가질 수 있고, 리셋 읽기 전압 분포(600)는 제1 리셋 분포(601)를 가질 수 있으며, 제1 셋 분포(501)와 제1 리셋 분포(601) 사이에는 센싱 마진(SM)이 존재할 수 있다.14 may be a diagram illustrating a distribution of read voltages detected by inputting a predetermined read current to memory cells. First, referring to FIG. 14A , only the set read
본 발명의 일 실시예에서는, 프로그램 전류(IPGM)가 입력된 이후, 보상 전류(ICP)를 메모리 셀들에 입력할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 보상 전류(ICP)는 리셋 상태의 메모리 셀들에만 입력되거나, 또는 리셋 상태의 메모리 셀들과 셋 상태의 메모리 셀들에 모두 입력될 수 있다. In an embodiment of the present invention, after the program current I PGM is input, the compensation current I CP may be input to the memory cells. As described above, the compensation current I CP may be input only to the memory cells in the reset state, or may be input to both the memory cells in the reset state and the memory cells in the set state.
리셋 상태의 메모리 셀들에 입력되는 보상 전류(ICP)는 리셋 상태를 갖는 메모리 셀들의 정보 저장 소자를 비정질상에서 빠르게 안정화시킬 수 있다. 따라서, 도 14(c)에 도시한 바와 같이, 보상 전류(ICP)에 의해 리셋 읽기 전압 분포(600)가 제2 리셋 분포(602)까지 빠르게 증가하여 안정화될 수 있다.The compensation current I CP input to the memory cells in the reset state may rapidly stabilize the information storage device of the memory cells in the reset state in the amorphous phase. Accordingly, as shown in FIG. 14(c) , the reset read
또한 본 발명의 일 실시예에서는, 셋 상태의 메모리 셀들에도 프로그램 동작 이후에 보상 전류(ICP)가 입력될 수 있다. 셋 상태의 메모리 셀들에 입력되는 보상 전류(ICP)는 셋 상태를 갖는 메모리 셀들의 스위치 소자에서 발생하는 드리프트 현상을 제거할 수 있다. 드리프트 현상은 메모리 셀들의 저항을 증가시키는 요인이 될 수 있으므로, 보상 전류(ICP)는 셋 읽기 전압 분포(500)가 제1 셋 분포(501)로부터 증가하는 것을 최소화할 수 있다. Also, according to an embodiment of the present invention, the compensation current I CP may be input to the memory cells in the set state after the program operation. The compensation current I CP input to the memory cells in the set state may remove a drift phenomenon occurring in the switch element of the memory cells in the set state. Since the drift phenomenon may be a factor to increase the resistance of the memory cells, the compensation current I CP may minimize the increase in the set read
요약하면, 보상 전류(ICP)에 의해 셋 읽기 전압 분포(500)의 증가를 최소화하고, 리셋 읽기 전압 분포(600)를 빠르게 증가 및 안정화시킬 수 있다. 따라서, 도 14(c)에 도시한 바와 같이 센싱 마진(SM)을 증가시킬 수 있으며, 결과적으로 메모리 장치의 읽기 동작의 정확도를 개선할 수 있다.In summary, an increase in the set read
본 발명의 다양한 실시예들에서는, 메모리 셀들에 동작 전류를 입력하기 이전 및/또는 이후에, 메모리 셀들에 보상 전류를 입력하여 다양한 효과를 얻을 수 있다. 일 실시예에서 동작 전류는, 메모리 셀들로부터 데이터를 읽어오기 위한 읽기 전류, 또는 메모리 셀들에 데이터를 기록하기 위한 프로그램 전류일 수 있다. 보상 전류의 크기 및 입력 시간은, 동작 전류의 크기 및 입력 시간 등을 고려하여 다양하게 선택될 수 있다.In various embodiments of the present disclosure, various effects may be obtained by inputting a compensation current to the memory cells before and/or after inputting the operating current to the memory cells. In an embodiment, the operating current may be a read current for reading data from the memory cells or a program current for writing data to the memory cells. The magnitude and input time of the compensation current may be variously selected in consideration of the magnitude and input time of the operating current.
보상 전류는 메모리 셀 내에서 정보 저장 소자로부터 스위치 소자로 흐르도록, 메모리 셀에 입력될 수 있다. 실시예들에 따라, 보상 전류가 흐르는 방향은 동작 전류가 흐르는 방향과 같거나 다를 수 있다. 동작 전류가 프로그램 전류인 경우, 보상 전류는 동작 전류와 반대 방향으로 흐를 수 있다. 동작 전류가 읽기 전류인 경우, 동작 전류와 보상 전류는 같은 방향으로 흐르거나 다른 방향으로도 흐를 수 있다.A compensation current may be input to the memory cell to flow from the information storage element to the switch element in the memory cell. According to embodiments, the direction in which the compensation current flows may be the same as or different from the direction in which the operating current flows. When the operating current is the program current, the compensation current may flow in a direction opposite to the operating current. When the operating current is a read current, the operating current and the compensation current may flow in the same direction or in different directions.
일례로, 읽기 전류 이전 및/또는 이후에 입력되는 보상 전류는 셋 상태를 갖는 메모리 셀에서 발생하는 드리프트 현상, 및 읽기 전류에 의해 스위치 소자가 턴-온되어 정보 저장 소자의 일부가 비정질상으로 전이되는 소프트 프로그램 현상 등을 보상할 수 있다. 한편, 프로그램 전류 이후에 공급되는 보상 전류는 리셋 상태의 메모리 셀에서 정보 저장 소자를 빠르게 안정화시켜 센싱 마진을 확보하는 데에 기여할 수 있다.For example, the compensation current input before and/or after the read current is a drift phenomenon that occurs in a memory cell having a set state, and a switch element is turned on by the read current so that a part of the information storage element is transitioned to an amorphous phase. Soft program phenomenon and the like can be compensated. Meanwhile, the compensation current supplied after the program current may contribute to securing a sensing margin by rapidly stabilizing the information storage device in the reset state memory cell.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치를 포함하는 전자 기기를 간단하게 나타낸 블록도이다.15 is a schematic block diagram illustrating an electronic device including a memory device according to an embodiment of the present invention.
도 15에 도시한 실시예에 따른 전자 기기(1000)는 디스플레이(1010), 입출력부(1020), 메모리(1030), 프로세서(1040), 및 포트(1050) 등을 포함할 수 있다. 디스플레이(1010), 입출력부(1020), 메모리(1030), 프로세서(1040), 및 포트(1050) 등의 구성 요소들은 버스(1060)를 통해 서로 통신할 수 있다. 상기 도시한 구성 요소들 외에, 전자 기기(1000)는 전원 장치, 통신부, 센서부 등을 더 포함할 수 있다. The
프로세서(1040)는 특정 연산이나 명령어 및 태스크 등을 수행할 수 있다. 프로세서(1040)는 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서 유닛(MCU), 또는 애플리케이션 프로세서(AP) 등일 수 있으며, 버스(1060)를 통해 디스플레이(1010), 입출력부(1020), 메모리(1030), 포트(1050) 등의 다른 구성 요소들과 통신할 수 있다. The
도 15에 도시한 전자 기기(1000)가 포함하는 메모리(1030)는, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 메모리 장치를 포함할 수 있다. 일례로, 메모리(1030)는 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한 다양한 실시예들에 따른 메모리 장치로 구현될 수 있다. 메모리(1030)는 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있으며, 읽기/프로그램 등의 제어 동작을 실행하기 위한 동작 전류의 입력 이전 및/또는 이후에, 소정의 보상 전류를 메모리 셀들에 입력할 수 있다. 보상 전류는 메모리 셀들에서 발생하는 드리프트 현상, 소프트 프로그램 현상 등을 보상하거나, 또는 리셋 상태로 프로그램된 메모리 셀들을 빠르게 안정화시켜 읽기 동작에 필요한 센싱 마진을 확보하는 데에 기여할 수 있다.The
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Therefore, various types of substitution, modification and change will be possible by those skilled in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and it is also said that it falls within the scope of the present invention. something to do.
10: 메모리 장치
20: 메모리 컨트롤러
30: 메모리 셀 어레이
100, 210: 메모리 셀
220: 메모리 컨트롤러
300, 500: 셋 읽기 전압 분포
400, 600: 리셋 읽기 전압 분포10: memory device
20: memory controller
30: memory cell array
100, 210: memory cell
220: memory controller
300, 500: set read voltage distribution
400, 600: reset read voltage distribution
Claims (20)
상기 메모리 셀에 동작 전류를 입력하여 상기 메모리 셀에 대한 제어 동작을 실행하며, 상기 동작 전류의 입력 이전 및 이후 중 적어도 하나에 상기 메모리 셀 내에서 상기 정보 저장 소자로부터 상기 스위치 소자로 흐르는 보상 전류를 상기 메모리 셀에 입력하는 메모리 컨트롤러; 를 포함하며,
상기 보상 전류가 흐르는 방향과 상기 동작 전류가 흐르는 방향은 서로 반대인, 메모리 장치.
a memory cell array including a plurality of memory cells having a switch element and an information storage element connected to the switch element and having a phase change material; and
A control operation is performed on the memory cell by inputting an operating current into the memory cell, and a compensating current flowing from the information storage element to the switch element in the memory cell at least one before and after the input of the operating current is applied. a memory controller inputting to the memory cell; includes,
A direction in which the compensation current flows and a direction in which the operating current flows are opposite to each other.
상기 제어 동작이 프로그램 동작이면, 상기 메모리 컨트롤러는 상기 동작 전류의 입력 이후에 상기 보상 전류를 상기 메모리 셀에 입력하는 메모리 장치.
According to claim 1,
When the control operation is a program operation, the memory controller inputs the compensation current to the memory cell after the operation current is input.
상기 메모리 컨트롤러는, 리셋 상태를 갖는 상기 메모리 셀에만 상기 보상 전류를 입력하는 메모리 장치.
3. The method of claim 2,
The memory controller is configured to input the compensation current only to the memory cell having a reset state.
상기 제어 동작이 읽기 동작이면, 상기 메모리 컨트롤러는 상기 동작 전류의 입력 이전 또는 이후에 상기 보상 전류를 상기 메모리 셀에 입력하는 메모리 장치.
The method of claim 1,
When the control operation is a read operation, the memory controller inputs the compensation current to the memory cell before or after the input of the operation current.
상기 보상 전류의 크기는 상기 동작 전류의 크기보다 큰 메모리 장치.
6. The method of claim 5,
The magnitude of the compensation current is greater than the magnitude of the operating current.
상기 메모리 컨트롤러는, 셋 상태를 갖는 상기 메모리 셀에만 상기 보상 전류를 입력하는 메모리 장치.
6. The method of claim 5,
The memory controller is configured to input the compensation current only to the memory cell having a set state.
상기 메모리 셀의 상기 제1 전극으로 읽기 전류를 입력하여 상기 메모리 셀에 저장된 데이터를 읽어오며, 상기 읽기 전류의 입력 이전 및 이후 중 적어도 하나에 상기 제2 전극으로 보상 전류를 입력하는 메모리 컨트롤러; 를 포함하며,
상기 읽기 전류는 상기 제1 전극으로 입력되어 상기 스위치 소자로부터 상기 정보 저장 소자로 흐르고, 상기 보상 전류는 상기 제2 전극으로 입력되어 상기 정보 저장 소자로부터 상기 스위치 소자로 흐르는, 메모리 장치.
a memory cell array including a plurality of memory cells each having a first electrode, a switch element connected to the first electrode, an information storage element connected to the switch element, and a second electrode connected to the information storage element; and
a memory controller configured to input a read current to the first electrode of the memory cell to read data stored in the memory cell, and to input a compensation current to the second electrode before and after the input of the read current; includes,
The read current is input to the first electrode and flows from the switch element to the information storage element, and the compensation current is input to the second electrode and flows from the information storage element to the switch element.
상기 메모리 셀의 상기 제1 전극으로 프로그램 전류를 입력하여 상기 메모리 셀에 데이터를 저장하며, 상기 프로그램 전류의 입력 이후에 상기 제2 전극으로 보상 전류를 입력하는 메모리 컨트롤러; 를 포함하며,
상기 프로그램 전류는 상기 제1 전극으로 입력되어 상기 스위치 소자로부터 상기 정보 저장 소자로 흐르고, 상기 보상 전류는 상기 제2 전극으로 입력되어 상기 정보 저장 소자로부터 상기 스위치 소자로 흐르는, 메모리 장치.
a memory cell array including a plurality of memory cells each having a first electrode, a switch element connected to the first electrode, an information storage element connected to the switch element, and a second electrode connected to the information storage element; and
a memory controller that inputs a program current to the first electrode of the memory cell, stores data in the memory cell, and inputs a compensation current to the second electrode after the input of the program current; includes,
The program current is input to the first electrode and flows from the switch element to the information storage element, and the compensation current is input to the second electrode and flows from the information storage element to the switch element.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/100,295 US10706920B2 (en) | 2017-11-02 | 2018-08-10 | Memory device |
DE102018124002.3A DE102018124002B4 (en) | 2017-11-02 | 2018-09-28 | Storage device |
CN201811239202.6A CN109754835B (en) | 2017-11-02 | 2018-10-23 | storage device |
JP2018199096A JP7130523B2 (en) | 2017-11-02 | 2018-10-23 | memory device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170145467 | 2017-11-02 | ||
KR20170145467 | 2017-11-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190050268A KR20190050268A (en) | 2019-05-10 |
KR102407455B1 true KR102407455B1 (en) | 2022-06-14 |
Family
ID=66581030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180031600A KR102407455B1 (en) | 2017-11-02 | 2018-03-19 | Memory device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7130523B2 (en) |
KR (1) | KR102407455B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102711537B1 (en) * | 2019-10-22 | 2024-09-30 | 삼성전자주식회사 | Memory device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080266942A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-10-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multiple level cell phase-change memory device having pre-reading operation resistance drift recovery, memory systems employing such devices and methods of reading memory devices |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9230646B2 (en) * | 2013-04-25 | 2016-01-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device and control method thereof |
-
2018
- 2018-03-19 KR KR1020180031600A patent/KR102407455B1/en active IP Right Grant
- 2018-10-23 JP JP2018199096A patent/JP7130523B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080266942A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-10-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multiple level cell phase-change memory device having pre-reading operation resistance drift recovery, memory systems employing such devices and methods of reading memory devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7130523B2 (en) | 2022-09-05 |
JP2019087295A (en) | 2019-06-06 |
KR20190050268A (en) | 2019-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11948631B2 (en) | Memory device and operating method thereof | |
KR101367659B1 (en) | Multi-level phase change memory device for reducing read error and read method thereof | |
KR20110027939A (en) | Phase change memory device, memory system having same and program method thereof | |
KR102692393B1 (en) | Memory device and operating method thereof | |
US9514813B2 (en) | Resistive memory device, resistive memory system, and operating method thereof | |
KR102681484B1 (en) | Memory device and operating method thereof | |
US10685707B2 (en) | Memory device | |
CN109872751B (en) | Memory device and method of operating the same | |
KR20150116270A (en) | Nonvolatile memory device and memory system including the same, and method for driving nonvolatile memory device | |
US11238927B2 (en) | Memory device having program current adjustible based on detected holding voltage | |
KR102656527B1 (en) | Memory device | |
CN109754835B (en) | storage device | |
KR102407455B1 (en) | Memory device | |
US8854907B2 (en) | Semiconductor device for supplying and measuring electric current through a pad | |
KR20130123908A (en) | Nonvolatile semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20180319 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20201130 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20180319 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210927 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20220306 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20220607 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20220608 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration |