阻变式阵列器件一致性的补偿方法及电路与流程

1.本技术涉及阻变存储器技术领域，尤其涉及一种阻变式阵列器件一致性的补偿方法及电路。


背景技术：

2.金属绕线的寄生参数如电阻、电容，随着工艺节点的迭代，对器件或电路性能的影响也越来越大。对于阻变器件的阵列来说，随着工艺节点的微缩及阵列规模的增大，位线上的金属走线寄生电阻会变的越来越大，例如28nm工艺节点下，mb级别阵列位线上的寄生电阻能达到kohm级别。由欧姆定律可知，δu＝i*δr，通过位线上的电流i会导致一定的电压降。也就是说，对于处于位线上不同位置的多个器件，施加在上面的操作电压会有区别，进而导致多个器件的性能会有一定的偏差，一致性变差。
3.而现有技术方案主要是保证阵列在最差条件下的特性也能保证满足指标要求即可，这种方案会对电路设计或器件工艺上提出更高的要求。通过迁就最差的器件，来保证满足芯片设计指标，这样会间接提高器件的特性需求，需要工艺部分花费更多的经历去研发，或者阵列设计上采用更宽的金属走线来减轻电压降，这样会增加阵列面积，降低芯片的竞争力。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种阻变式阵列器件一致性的补偿方法及电路，以提高阻变式阵列器件的一致性。本技术的技术方案如下：
5.第一方面，本技术实施例提供了一种阻变式阵列器件一致性的补偿方法，包括：
6.获取位线上的多个器件各自所处位置节点的节点参数信息，其中，所述节点参数信息为位置信息或者电压信息；
7.根据所述多个器件各自的节点参数信息，得到补偿后的施加于所述多个器件各自的操作电压，以实现所述多个器件的操作电压的一致。
8.在一些可能的实施例中，所述根据所述多个器件各自的节点参数信息，得到补偿后的施加于所述多个器件各自的操作电压，包括：
9.根据所述多个器件各自的节点参数信息和预设补偿逻辑，确定所述多个器件各自的目标补偿系数；其中，所述预设补偿逻辑包括所述节点参数信息与补偿系数之间的对应关系；
10.基于所述多个器件各自的目标补偿系数和参考电压，得到补偿后的施加于所述多个器件各自的操作电压。
11.在一些可能的实施例中，所述位置信息为所述位线行位置的地址信息。
12.第二方面，本技术实施例提供了一种阻变式阵列器件一致性的补偿电路，包括调节器和位置补偿电路，所述位置补偿电路，用于根据所述器件位于位线上的位置节点的节点参数信息和所述调节器的输出电压，确定所述器件的目标补偿系数；其中，所述节点参数
信息为位置信息或者电压信息；
13.所述调节器包括两个输入端口，一个输入端口连接参考电压，另一个输入端口连接所述位置补偿电路的输出端口；所述调节器用于根据所述目标补偿系数和参考电压，得到补偿后的所述器件的操作电压。
14.在一些可能的实施例中，所述位置补偿电路为逻辑电路。
15.在一些可能的实施例中，所述位置补偿电路包括位置补偿逻辑单元和电阻梯形网络，所述电路梯形网络包括多个串联的电阻，且两个相邻所述电阻之间的节点均连接开关网络；
16.所述位置补偿逻辑单元用于根据节点参数信息和预设补偿逻辑，确定目标补偿系数；所述位置补偿逻辑单元根据确定的所述目标补偿系数控制所述开关网络中多个开关的开关状态；其中，所述预设补偿逻辑包括所述节点参数信息与补偿系数之间的对应关系。
17.在一些可能的实施例中，所述调节器为运放电路。
18.第三方面，本技术实施例提供了一种阻变式存储器阵列，包括本技术第二方面实施例所述的阻变式阵列器件一致性的补偿电路。
19.基于上述技术方案，本技术实施例通过引入器件所处位置节点的节点参数信息，进而调节施加在器件上的操作电压，通过此方法对操作电压进行补偿，使得不同位置的器件实际施加的操作电压近似，进而提高阵列器件的一致性。
20.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理，并不构成对本技术的不当限定。
22.图1是根据本技术一个实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿方法的流程图。
23.图2是根据本技术一实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿电路的原理框图。
24.图3是根据本技术一实施例的位置补偿电路的原理图。
具体实施方式
25.为了使本领域普通人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
27.在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.图1示出了根据本技术一个实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿方法的示意性流程图。该阻变式阵列器件一致性的补偿方法的执行主体可以为阻变式阵列存储器的控制
器等电子装置，如图1所示，该阻变式阵列器件一致性的补偿方法可以包括如下步骤。
29.在步骤s101中，获取位线上的多个器件各自所处位置节点的节点参数信息，其中，节点参数信息为位置信息或者电压信息。
30.可以理解为，随着工艺节点的迭代，位线上的金属绕线产生的寄生电阻会变的越来越大，即远端器件受到寄生电阻的影响大于近端器件。因此，可以根据各个器件在位线上的位置信息或者受位置影响的参数信息，对操作电压进行补偿，使得不同位置的器件实际施加的操作电压近似。
31.可选的，位置信息可以选择位线行位置的地址信息。
32.在步骤s102中，根据多个器件各自的节点参数信息，补偿施加于多个器件各自的操作电压，以实现多个器件的操作电压的一致。
33.在一些可能的实施例中，补偿施加于多个器件各自的操作电压的方法，包括：
34.根据多个器件各自的节点参数信息和预设补偿逻辑，确定多个器件各自的目标补偿系数；其中，预设补偿逻辑包括节点参数信息与补偿系数之间的对应关系；基于多个器件各自的目标补偿系数和参考电压，补偿施加于多个器件各自的操作电压。
35.可以理解为，将位置信息作为操作电压产生电路的一个反馈，根据该反馈调节操作电压产生电路的产生的实际操作电压。也就是说，将位置信息翻译为补偿电压。
36.作为一个示例，根据位置信息，调高施加于多个器件各自的操作电压值，例如，近端加1v，远端加1.2v，通过上述方法将远端器件的电压降补偿掉。
37.本技术实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿方法，通过引入器件所处位置节点的节点参数信息，进而调节施加在器件上的操作电压，通过此方法对操作电压进行补偿，使得不同位置的器件实际施加的操作电压近似。可以有效减小大规模阵列中器件之间由于寄生电阻导致的特性偏差，提高阵列器件的一致性，进而提高芯片可靠性，或降低研发成本。
38.图2示出了根据本技术一个实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿电路的原理框图。如图2所示，该阻变式阵列器件一致性的补偿电路，包括调节器和位置补偿电路，其中，位置补偿电路用于根据器件位于位线上的位置节点的节点参数信息和调节器的输出电压，确定器件的目标补偿系数。
39.调节器包括两个输入端口，一个输入端口连接参考电压，另一个输入端口连接位置补偿电路的输出端口；调节器用于根据目标补偿系数和参考电压，得到补偿后的器件的操作电压。
40.需要说明的是，参考电压的值是固定的，调节的是补偿系数。将位置信息翻译为电压，去调节补偿系数。
41.需要说明的是，节点参数信息为位置信息或者电压信息，位置信息可以为位线行位置的地址信息，电压信息为实际位线上的电压。本技术实施例以位置信息为例进行说明。
42.可以理解为，在器件的操作电压产生电路中，在原来的反馈电路部分引入一个位置信息的补偿，根据不同器件的位置信息调节补偿因子，使得在操作最远端器件的时候，操作电压产生电路的输出电压相对于参考电压变高，从而实际加在远端器件上的操作电压和最近端器件上的操作电压类似，即非常接近，进而达到了补偿的效果。
43.作为一个示例，以近端器件的操作电压为基准，近端器件的操作电压为v1，通过本技术实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿电路，远端器件的操作电压为vn，电压vn大于
v1，以补偿远端器件因为寄生电阻产生的电压降。
44.本技术实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿电路，通过引入器件所处位置节点的节点参数信息，进而调节施加在器件上的操作电压，通过此方法对操作电压进行补偿，使得不同位置的器件实际施加的操作电压近似。可以有效减小大规模阵列中器件之间由于寄生电阻导致的特性偏差，提高阵列器件的一致性，进而提高芯片可靠性，或降低研发成本。
45.在上述实施例的基础上，位置补偿电路为逻辑电路，例如逻辑门电路。
46.在上述任一实施例的基础上，以节点参数信息为位线行位置的地址信息为例，图2示出了根据本技术一个具体实施例的位置补偿电路的原理图。
47.如图3所示，位置补偿电路包括位置补偿逻辑单元和电阻梯形网络，电路梯形网络包括多个串联的电阻，且两个相邻电阻之间的节点均连接开关网络。
48.电压vppy与地之间串联多个电阻，每两个相邻电阻之间的连接节点均连接一个开关，多个开关的另一端电连接在一起。通过控制每个开关的开关状态能够实现从多个电阻中选中参与分压的电阻。
49.需要说明的是，电压vppy即为施加到器件上的操作电压，例如进行写操作时，通过触发写操作脉冲信号，将电压vppy施加到阻变器件(阻变cell)上，也就是将电压vppy施加到选中的位线bl(bit line)上。
50.位置补偿逻辑单元用于根据节点参数信息和预设补偿逻辑，确定目标补偿系数；位置补偿逻辑单元根据确定的目标补偿系数控制开关网络中多个开关的开关状态；其中，预设补偿逻辑包括节点参数信息与补偿系数之间的对应关系。
51.也就是说，可以通过电阻分压的实现方式，结合开关网络实现为电压vref加一个小于1的补偿系数，电压vppy大于电压vref。通过调节补偿系数的大小，可以使电压vppy根据不同器件的位置信息而变化，通过位置补偿逻辑，可以达到电压vppy对器件所处位置的一个补偿。
52.在一些可能的实施例中，调节器为运放电路，运放电路相当于虚短，通过负反馈和位置补偿电路，将输出电压vppy的一部分电压反馈到运放的反相输入端，最终实现电压vin与参考电压vref相同。
53.需要说明的是，运放虚短的实现有两个条件：一个是运放的开环增益a要足够大，一般的运放都满足此条件；要有负反馈电路。
54.还需要说明的是，本技术实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿电路，只是提高阵列器件一致性的一个简单可行的实现方式，也可以将其他的参数作为反馈，例如将实际位线的电压作为操作电压产生电路的位置反馈，实现原理与本技术实施例的补偿电路类似，但是以实际的电压作为反馈，补偿精度更高。
55.本技术实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿电路，将位线地址作为位置反馈信息，根据该位置反馈信息与预设位置补偿逻辑，得到补偿系数，根据补偿系数补偿期间内的操作电压。可以有效提高阵列器件的一致性，进而提高芯片可靠性。同时，电路实现简单，成本低。
56.本技术实施例还提供了一种阻变式存储器阵列，包括本技术上述实施例的阻变式阵列器件一致性的补偿电路。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
59.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
60.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。