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Widely Tunable Adaptive Resolution-controlled Read-sensing Reference Current Generation for Reliable PRAM Data Read at Scaled Technologies 원문보기

Journal of semiconductor technology and science, v.17 no.3, 2017년, pp.363 - 369  

Park, Mu-hui (College of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ,  Kong, Bai-Sun (College of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Phase-change random access memory (PRAM) has been emerged as a potential memory due to its excellent scalability, non-volatility, and random accessibility. But, as the cell current is reducing due to cell size scaling, the read-sensing window margin is also decreasing due to increased variation of c...

주제어

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • The mitigation options are made by setting resistors R4, R5, R7, and R8 identically to 100KΩ for ‘MAG_OPC’, to 75 KΩ, 125 KΩ, 125 KΩ, and 75 KΩ for ‘MAG_OPL’, and to 125 KΩ, 75 KΩ, 75 KΩ, and 125 KΩ for ‘MAG_OPH’, respectively.
  • For read operation, after VSDL is precharged to VPRE with S0 turned on, IREF is injected to VSDL with S1 turned on for developing a voltage difference between VSDL and VREFSA, which is made by the current difference between the cell read current and IREF. Then, the voltage comparator detects whether the VSDL is higher or lower than VREFSA to evaluate the output data.

대상 데이터

  • Phase-change random access memory (PRAM) has been emerged as a next-generation memory due to excellent scalability, non-volatility, and random accessibility. A PRAM cell is made of resistive material, Ge2Sb2Te5 (GST) [1, 2]. When GST is injected with high current for being heated above the melting point and then cooled down fast, the lattice structure becomes amorphous.
  • 5 compares IREF versus trimming code values for the conventional and proposed schemes identically in 7-bit resolution. Resistors, R2, R3, R4, R5, R7, and R8, in the proposed circuit are identically set to be at 100 KΩ as the base design. The evaluation result in Fig.
  • 3 shows the proposed read-sensing reference current generation circuit with an accurate adaptive resolution control. The circuit is composed of an N-bit level trimmer, an adaptive resolution converter, a voltage-to-current converter, and extra circuits including pads for identifying and monitoring the target IREF level. For a fine resolution control with wide tuning range, a voltage control method is adopted instead of the current control method used in the conventional scheme.
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참고문헌 (6)

  1. S. Lai and T. Lowrey, "OUM - A 180 nm Nonvolatile Memory Cell Element Technology For Stand Alone and Embedded Applications," IEDM 2001. 

  2. Y. N. Hwang et al., "Full integration and reliability evaluation of phase change RAM based on 0.24 _m CMOS technologies," in Symp. VLSI Technology Dig. Tech. Papers, pp. 173-174, 2003 

  3. Y. Shin, "Non-volatile memory technologies for beyond 2010", in Symp. VLSI Circuits Dig. Tech. Papers, pp. 156-159, 2005 

  4. J. H. Oh et al., "Full integration of highly manufacturable 512Mb PRAM based on 90nm technology," in IEDM Dig. Tech. Papers, pp. 49, 2006 

  5. Kwang-Jin Lee and et al "A 90 nm 1.8 V 512 Mb Diode-Switch PRAM With 266 MB/s Read Throughput" IEEE Journal of Solid-State Circuits, pp. 150-162, Jan. 2008 

  6. Mu-Hui Park and Bai-Sun Kong, "A highly accurate current bias generator with adaptive resolution control for phase-change random access memory," in ITC-CSCC 2013, pp 287-288, June 2013 

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