[发明专利]一种相变存储器的读出电路及读出方法

摘要

本发明提供一种相变存储器的读出电路及读出方法，包括用于存储数据的目标相变存储单元；根据目标相变存储单元的当前状态产生读电流的读电路；将读电流与读参考电流进行比较，并产生读出电压信号的比较电路。在相变存储器进行读取操作时，将目标相变存储单元的字线置位到读字线电压；当读使能有效时，目标相变存储单元所在的位线将产生相应的读电流；通过比较读电流和读参考电流的大小，得到读出的电压信号。本发明不需要通过钳位的方式限制位线电压，因此能有效地加快读取过程，特别适用于使用Diode等作为选通管时相变存储器阵列位线具有较高压降的情况，避免了位线钳位等方式带来的读出时延，有利于高速相变存储器产品的实现。

主权项

一种相变存储器的读出电路，其特征在于，所述相变存储器的读出电路至少包括：目标相变存储单元，用于存储数据；读电路，连接于所述目标相变存储单元，用于向所述目标相变存储单元提供电压，并根据所述目标相变存储单元的当前状态产生读电流；比较电路，连接于所述读电路，用于将所述读电流与读参考电流进行比较，以产生所述目标相变存储单元的读出电压信号；其中，所述目标相变存储单元包括相变电阻和二极管，所述相变电阻一端连接所述读电路、另一端连接所述二极管的正极，所述二极管的负极连接字线读电压；所述读电路包括第一传输门及一组电流镜，所述电流镜包括第一PMOS管和第二PMOS管；其中，所述第一传输门的一端连接所述目标相变存储单元的位线、另一端连接所述第一PMOS管的漏端；所述第一PMOS管的源端连接电源，所述第一PMOS管的栅端与所述第二PMOS管的栅端相连并连接至所述第一PMOS管的漏端；所述第二PMOS管的源端连接电源、漏端连接所述比较电路；在所述相变存储器进行读取操作时，所述第一PMOS管的源端接电源电压Vdd，并将所述目标相变存储单元的字线置位到所述字线读电压，其中，所述字线读电压的幅值应使得读取时所述目标相变存储单元上的压降小于所述目标相变存储单元的阈值电压，在避免所述目标相变存储单元被读破坏的同时，提高位线电压，避免读出延时，加快读取过程；所述读参考电流由参考信号产生电路提供，所述参考信号产生电路包括参考单元、第二传输门、第三PMOS管以及第四PMOS管，其中，所述参考单元包括参考电阻以及参考二极管，其中，所述参考电阻的一端连接所述第二传输门、另一端连接所述参考二极管的正极，所述参考二极管的负极连接所述目标相变存储单元的字线，所述第二传输门的另一端连接所述第三PMOS管的漏端，所述第三PMOS管的源端连接电源，所述第三PMOS管的栅端连接所述第四PMOS管的栅端并连接至所述第三PMOS管的漏端；所述第四PMOS管的源端连接电源、漏端连接所述比较电路。