一种基于相变存储器的高速读出电路设计

作者：李晓云; 陈后鹏; 雷宇; 李喜; 王倩; 宋志棠

来源：上海交通大学学报, 2019, 53(08): 936-942.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.08.007

• 相变存储器
• 读出电路
• 灵敏放大器
• 位线箝位电路
• 高速

通过对相变存储器中的读出电路进行改进,以提升存储器的读出速度;通过降低读出电路中灵敏放大器输出端电压摆幅,使得输出端电压提早到达交点,显著减小了读出时间;同时,基于中芯国际集成电路制造有限公司（SMIC）40 nm的互补金属氧化物半导体（CMOS）芯片制造工艺,利用8 Mb相变存储器芯片对改进的新型高速读出电路进行验证,并对新型电路的数据读出正确性进行仿真分析.结果表明:在读Set态相变电阻（执行Set操作后的低电阻）时,新型电路与传统读出电路的读出时间均小于1 ns;在读Reset态相变电阻（执行Reset操作后的高电阻）时,新型电路相比传统读出电路的读出速度提高了35.0%以上.同时,采用蒙特卡洛仿真方法所得Reset态相变电阻的读出结果表明:在最坏的情况下,相比传统读出电路的读出时间（111 ns）,新型电路的读出时间仅为58 ns;新型电路在最低Reset态相变电阻(RGST=500 kΩ)时的读出正确率仍可达98.8%.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院上海微系统与信息技术研究所; 信息功能材料国家重点实验室