(57)【要約】【課題】相変化メモリの書き込み方法を提供する。【解決手段】相変化メモリの書き込み方法は、第一書き込みパルス信号を相変化メモリに入力して、相変化メモリを第一温度まで加熱する工程と、第二書き込みパルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリを第二温度に維持する工程と、からなる。【選択図】図２
2008226427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相変化メモリの書き込み方法であって、
第一結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、前記相変化メモリの温度を第一温度に上昇させる工程と、
第二結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、前記相変化メモリの温度を第二温度に維持する工程と、
からなることを特徴とする相変化メモリの書き込み方法。
【請求項２】
前記第一結晶化パルス信号は第一電流ピーク値を有し、前記第一電流ピーク値のパルス幅は第一パルス幅で、前記第二結晶化パルス信号は第二電流ピーク値を有し、前記第二ピーク値のパルス幅は第二パルス幅で、前記第一電流ピーク値は前記第二電流ピーク値と等しいことを特徴とする請求項１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項３】
前記第二結晶化パルス信号はパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項４】
前記第二結晶化パルス信号は、さらに、第三電流ピーク値を有する第三結晶化パルス信号を有し、前記第三電流ピーク値のパルス幅は第三パルス幅であることを特徴とする請求項２記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項５】
前記第三ピーク値は前記第二電流ピーク値より小さいことを特徴とする請求項４記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項６】
前記第二温度は、前記相変化メモリの融解温度と前記第一温度間であることを特徴とする請求項１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項７】
前記第一温度は前記相変化メモリの結晶化温度であることを特徴とする請求項６記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項８】
前記第一温度は前記相変化メモリの融解温度であることを特徴とする請求項１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項９】
前記第二温度は前記第一温度より高いことを特徴とする請求項８記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１０】
第一電流ピーク値で、前記第一結晶化パルス信号のパルス幅は第一パルス幅で、第二電流ピーク値で、前記第二結晶化パルス信号のパルス幅は第二パルス幅で、前記第二パルス幅は前記第一パルス幅より短いことを特徴とする請求項１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１１】
相変化メモリの書き込み方法であって、
第一非結晶化パルス信号を前記相変化メモリに入力して、前記相変化メモリの温度を前記相変化メモリの融解温度以上に上昇させる工程と、
第二非結晶化パルス信号を前記相変化メモリに入力し、前記相変化メモリの温度を第一温度に維持する工程と、
からなるＲＥＳＥＴ工程と、
第一結晶化パルス信号を前記相変化メモリに入力し、前記相変化メモリの温度を前記相変化メモリの結晶化温度以上に上昇させる工程と、
第二結晶化パルス信号を前記相変化メモリに入力し、前記相変化メモリの温度を第二温度に維持する工程と、
からなるＳＥＴ工程と、
を実行することを特徴とする相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１２】
前記第二温度は前記相変化メモリの前記融解温度と前記結晶化温度間であることを特徴とする請求項１１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１３】
前記第一温度は前記相変化メモリの前記融解温度以上であることを特徴とする請求項１１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１４】
前記第一非結晶化パルス信号は第一電流ピーク値を有し、前記第一電流ピーク値のパルス幅は第一パルス幅で、前記第二非結晶化パルス信号は第二電流ピーク値を有し、前記第二ピーク値のパルス幅は第二パルス幅で、前記第一電流ピーク値は前記第二電流ピーク値と等しいか、或いは、前記第二電流ピーク値は前記第一ピーク値より小さいことを特徴とする請求項１１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１５】
前記第二非結晶化パルス信号は、さらに、第三電流ピーク値を有する第三非結晶化パルス信号を有し、前記第三電流ピーク値のパルス幅は第三パルス幅で、前記第三電流ピーク値は第二電流ピーク値より小さいことを特徴とする請求項１４記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１６】
前記第三非結晶化パルス信号はパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１５記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１７】
前記第二非結晶化パルス信号はパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１８】
前記第一結晶化パルス信号は第四電流ピーク値を有し、前記第四電流ピーク値のパルス幅は第四パルス幅で、前記第二結晶化パルス信号は第五電流ピーク値を有し、前記第五電流ピーク値のパルス幅は第五パルス幅で、前記第五ピーク値は前記第四ピーク値より小さいことを特徴とする請求項１１記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項１９】
前記第二結晶化パルス信号は、さらに、第六電流ピーク値を有する第三結晶化パルス信号を有し、前記第六電流ピーク値のパルス幅は第六パルス幅で、前記第六電流ピーク値は第五電流ピーク値より小さいことを特徴とする請求項１８記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項２０】
前記第三結晶化パルス信号はパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１９記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項２１】
相変化メモリの書き込みシステムであって、
相変化メモリと、
第一書き込みパルス信号を生成する第一書き込みパルス信号生成器と、
第二書き込みパルス信号を生成する第二書き込みパルス信号生成器と、
前記相変化メモリの温度に基づいて、前記第一書き込みパルス信号生成器と前記第二書き込みパルス信号生成器を制御するコントローラーと、
からなり、前記相変化メモリの温度が第一温度以上の時、前記第二書き込みパルス信号は前記相変化メモリに入力されて、前記相変化メモリの温度を第二温度に維持することを特徴とする相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２２】
さらに、前記相変化メモリの温度を検出する温度検知器を有することを特徴とする請求項２１記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２３】
さらに、前記第一書き込みパルス信号と前記第二書き込みパルス信号を受信し、前記第一書き込みパルス信号と前記第二書き込みパルス信号を加算し、その加算結果である第三書き込みパルス信号を出力する加算器を有することを特徴とする請求項２１記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２４】
前記第一書き込みパルス信号生成器は、制御信号に基づいて、第一電圧ピーク値の大きさと前記第一電圧ピーク値のパルス幅を調整することを特徴とする請求項２１記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２５】
前記第二書き込みパルス信号生成器は、制御信号に基づいて、第二電圧ピーク値の大きさと前記第二電圧ピーク値のパルス幅を調整することを特徴とする請求項２１記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２６】
前記第二温度は、前記相変化メモリの融解温度と前記第一温度間であることを特徴とする請求項２１記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２７】
前記第一温度は前記相変化メモリの結晶化温度であることを特徴とする請求項２６記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２８】
前記第一温度は前記相変化メモリの融解温度であることを特徴とする請求項２１記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項２９】
前記第二温度は前記第一温度より高いことを特徴とする請求項２８記載の相変化メモリの書き込みシステム。
【請求項３０】
相変化メモリの書き込み方法であって、
第一書き込みパルス信号を前記相変化メモリに入力し、前記相変化メモリの温度を前記相変化メモリの融解温度以上に上昇させる工程と、
第二書き込みパルス信号を前記相変化メモリに入力し、前記相変化メモリの温度を第一温度に維持する工程と、
からなることを特徴とする相変化メモリの書き込み方法。
【請求項３１】
前記第一書き込みパルス信号は第一電圧ピーク値を有し、前記第一電圧ピーク値のパルス幅は第一パルス幅で、前記第二書き込みパルス信号は第二電圧ピーク値を有し、前記第二電圧ピーク値のパルス幅は第二パルス幅で、前記第二電圧ピーク値は前記第一電圧ピーク値より低いことを特徴とする請求項３０記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項３２】
前記第二書き込みパルス信号はパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項３０記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項３３】
前記第一温度は前記相変化メモリの融解温度以上であることを特徴とする請求項３０記載の相変化メモリの書き込み方法。
【請求項３４】
前記第一書き込みパルス信号は第一電圧ピーク値を有し、前記第一電圧ピーク値のパルス幅は第一パルス幅で、前記第二書き込みパルス信号は第二電圧ピーク値を有し、前記第二電圧ピーク値のパルス幅は第二パルス幅で、前記第二パルス幅は前記第一パルス幅より小さいことを特徴とする請求項３０記載の相変化メモリの書き込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書き込み方法とシステムに関するものであって、特に、相変化メモリの書き込み方法とシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯式電子装置の発展に伴い、不揮発性メモリへの要求が増加している。様々な種類の不揮発性メモリにおいて、相変化メモリは、高速、低電力消耗、大容量、高信頼性、容易なプロセス整合性、および、低コストであるという特性により、最も競争力のある次世代の不揮発性メモリである。現在、相変化メモリが直面する最大のネックは、操作電流が高すぎて、密度を効果的に増加できず、競争力を低下させることである。
【０００３】
近年来、操作電流が高すぎる問題を解決する方法が次々開示されていて、新しいメカニズム、例えば、エッジコンタクト、或いは、制限構造等、或いは、新しい記録材料、例えば、ＮドープＧＳＴ材料、Ｏドープ材料等を採用する。しかし、これらの新しい機構、材料は、相変化メモリの結晶時に、不完全な結晶化状態や非結晶化状態となり、相変化メモリの抵抗の正確な低下あるいは増加を妨げる。相変化メモリの結晶状態と非結晶状態とでは、電気抵抗値が劇的に異なり、この原理に基づいてデータが記録される。非結晶状態、すなわち、高抵抗状態は二進数の０で示され、結晶状態、すなわち、低抵抗状態は二進数の１に示す。
【０００４】
このため、非結晶状態と結晶状態の抵抗間の差異、つまり、検知マージン（sensing margin）が十分に大きくないと、相変化メモリのロジック状態を正確に測定できない。さらに、不完全な結晶化や非結晶化は、相変化メモリの不均一を引き起こす。不完全な結晶化や非結晶化の問題を改善するため、公知技術では、ＳＥＴ操作とＲＥＳＥＴ操作の操作時間を増加させているが、相変化メモリの消費電力が増加して、プログラミング速度が遅くなるという問題がある。
【０００５】
相変化メモリの結晶状態と非結晶状態を切り換えるために、ＳＥＴ操作とＲＥＳＥＴ操作は主に、電流値の異なる二電流パルスを相変化メモリに入力して行われる。電流が相変化メモリに入力された場合、オームのジュールの法則に従って相変化メモリの温度が上昇する。このため、相変化メモリは、異なる電流に基づいて、結晶化し、或いは、融解する。図示するように、相変化メモリのロジック状態は、異なる電流の入力によって切り換えられ、データの記録が可能である。
【０００６】
図１は、相変化メモリの書き込み電流パルスと読み取り電流パルスを示す図である。ＲＥＳＥＴ操作が相変化メモリに適用される場合、高振幅で短パルス幅のＲＥＳＥＴ電流ＩRESETが供給される。この場合、相変化メモリの温度が相変化材料の融解温度Ｔｍを超過し、相変化メモリが融解する。相変化メモリの温度が低下する場合、相変化メモリの状態は、不十分な冷却期間によって非結晶化状態に変化し、相変化メモリは高抵抗になる。
【０００７】
ＳＥＴ操作が相変化メモリに適用される場合、低振幅で長パルス幅を有するＳＥＴ電流ＩSETが供給される。相変化メモリはＳＥＴ電流ＩSETにより加熱され、相変化メモリの温度は、相変化メモリに用いる相変化材料の融解温度Ｔｍと結晶化温度Ｔｃ間で実質的に維持される。ＳＥＴ操作中、融解した相変化メモリの結晶化に必要な時間が十分に確保され、相変化メモリは低抵抗になる。
【０００８】
上述のように、相変化メモリは、ＲＥＳＥＴ操作とＳＥＴ操作により、ロジック状態１と０のデータをそれぞれ記録する。相変化メモリを読み取る場合、ＳＥＴ電流ＩSETより小さい振幅の読み取り電流ＩREADが相変化メモリに適用され、相変化メモリに記録されるデータのロジック状態を決定する。
【０００９】
相変化メモリ技術の発展に伴うメモリセルのサイズ縮小によって、相変化メモリセルのＳＥＴ操作が難しくなっている。メモリセルのＳＥＴ操作は、メモリセルのアクティブ領域の一部で不完全な結晶化を引き起こす場合がある。この場合、メモリセルの抵抗や検知マージンの増加が抑制される。それに加え、不完全な結晶化や非結晶化は、相変化メモリの不均一を引き起こすという問題がある。これらの問題を解決するため、公知技術では、ＳＥＴ操作の操作期間を増加し、すなわち、ＳＥＴパルスのパルス幅を増加させているが、相変化メモリの消費電力が増加するという問題があった。また、メモリがオーバーヒートを引き起こし、メモリのプログラミング速度が遅くなるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、相変化メモリの書き込み方法を提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
書き込み方法の具体例は、第一結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を第一温度に上昇させる工程と、第二結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を第二温度に維持する工程と、からなる。
【００１２】
相変化メモリの書き込み方法の具体例は、ＲＥＳＥＴ工程とＳＥＴ工程とからなる。ＲＥＳＥＴ工程は、第一非結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を相変化メモリの融解温度以上に上昇させる工程と、第二非結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を第一温度に維持する工程と、からなる。ＳＥＴ工程は、第一結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を相変化メモリの結晶化温度以上に上昇させる工程と、第二結晶化パルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を第二温度に維持する工程と、からなる。
【００１３】
相変化メモリの書き込み方法のもう１つの具体例は、第一書き込みパルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を相変化メモリの融解温度以上に上昇させる工程と、第二書き込みパルス信号を相変化メモリに入力し、相変化メモリの温度を第一温度に維持する工程と、からなる。
【００１４】
書き込みシステムの具体例は、相変化メモリと、第一書き込みパルス信号を生成する第一書き込みパルス信号生成器と、第二書き込みパルス信号を生成する第二書き込みパルス信号生成器と、相変化メモリの温度に基づいて、第一書き込みパルス信号と第二書き込みパルス信号を出力する第一書き込みパルス信号生成器と第二書き込みパルス信号生成器を制御するコントローラーと、からなり、相変化メモリの温度が第一温度以上の時、第二書き込みパルス信号は相変化メモリに入力されて、相変化メモリの温度を第二温度に維持する。
【発明の効果】
【００１５】
公知の諸々の問題が解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図２は、本発明のＳＥＴパルスの具体例を示す図である。図１に示すＳＥＴパルスは低電流、かつ、長いパルス幅のパルスであり、長いパルス幅のために、相変化メモリの結晶化の程度が増加する。しかしながら、相変化メモリがオーバーヒートし、相変化メモリの状態が非結晶状態に変化する。この問題を回避するため、図２に示すＳＥＴパルスでは、相変化メモリの結晶化に要する時間を長くし、オーバーヒートによって相変化メモリ状態が非結晶状態に変化することを防止することができる。
【００１７】
図２を参照すると、パルス幅ｔ１（第一パルス幅）の第一結晶化パルス信号Ｓ１は、相変化メモリの温度が最低結晶化温度Ｔｃ以上、融解温度Ｔｍ以下になるまで、相変化メモリを加熱するために供給される。つまり、相変化メモリの温度は最適な結晶化温度範囲Ｔｃopt内に達する。結晶化温度範囲Ｔｃoptは、結晶化温度Ｔｃと融解温度Ｔｍ間の温度範囲である。本実施例において、最適な結晶化温度とは、相変化メモリの結晶化に要する時間の最大値が相変化メモリへの書込み操作に要する時間の最大値を超える場合の温度を示す。図２において、結晶化温度幅Ｔｃoptは温度範囲であるが、以下では、結晶化温度範囲Ｔｃoptは、図２で示すように、結晶化温度幅Ｔｃopt内の温度（第一温度）だけを示す。
【００１８】
相変化メモリの温度が結晶化温度Ｔｃを超過した後、第二結晶化パルス信号Ｓ２は相変化メモリの温度を最適な結晶化温度範囲Ｔｃopt内（第二温度、Ｔc＜Ｔｃopt＜Ｔm）に維持するために供給される。本実施例において、第二結晶化パルス信号Ｓ２はＰＷＭ（パルス幅変調）信号で、電流Ｉset（第一電流ピーク値、第二電流ピーク値、第三電流ピーク値、第四電流ピーク値および第五電流ピーク値）での各パルス幅は、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを調整することにより調整される。本実施例において、パルス幅ｔ２（第二パルス幅）は、パルス幅ｔ３（第三パルス幅）と同じであっても異なってもよい。
【００１９】
本実施例において、温度コントローラーは、相変化メモリの温度を検知するために提供される。温度コントローラーはさらに、第二結晶化パルス信号Ｓ２のデューティサイクルを調整する制御信号を出力することにより、適応制御を提供する。電流Ｉsetでの各パルス幅を調整するために、本実施例では、第一結晶化パルス信号Ｓ１の電流ピーク値は第二結晶化パルス信号Ｓ２の電流ピーク値と同じである。なお、第一結晶化パルス信号Ｓ１の電流ピーク値は第二結晶化パルス信号Ｓ２の電流ピーク値と異なってもよい。
【００２０】
図３は、本発明のＲＥＳＥＴパルスの具体例を示す図である。図１に示すＲＥＳＥＴパルスは高電流で、短パルス幅（ナローパルス幅）のパルスである。相変化メモリの温度は、融解温度Ｔｍを超過する高電流により急速に加熱され、相変化メモリは非結晶状態に入る。しかし、相変化メモリは、過電流によりオーバーヒートする。一旦オーバーヒートすると、相変化メモリは過度に非結晶状態となる。この状態で、ＳＥＴ操作が相変化メモリに提供されると、相変化メモリの不完全な結晶化が生じやすくなる。
【００２１】
図３を参照すると、パルス幅ｔ１（第一パルス幅）の第一非結晶化パルス信号Ｓ１は、相変化メモリの温度が融解温度Ｔｍを超過するまで相変化メモリを加熱するために供給される。相変化メモリの温度が融解温度Ｔｍを超過した場合、第二非結晶化パルス信号Ｓ２は、相変化メモリの温度を融解温度Ｔｍより高く維持するために供給される。オーバーヒートによる過度の非結晶化を回避するため、図３に示すように、予め決められた最適な非結晶温度幅Ｔａoptを定める。言い換えると、第二非結晶化パルス信号Ｓ２は、融解温度Ｔｍと最適な非結晶温度（Ｔm＋Ｔａopt）間（第一温度および第二温度）で、相変化メモリの温度を維持するために供給される。
【００２２】
本実施例において、最適な非結晶温度は温度幅Ｔａoptである。本実施例において、第二非結晶化パルス信号Ｓ２はＰＷＭ（パルス幅変調）信号であり、電流ＩReset（第一電流ピーク値、第二電流ピーク値および第三電流ピーク値）での各パルス幅は、ＰＷＭ信号のデューテイサイクルを調整することにより調整される。本実施例において、パルス幅ｔ２（第二パルス幅）は、パルス幅ｔ３（第三パルス幅）と同じであっても異なってもよい。
【００２３】
本実施例において、温度コントローラーは相変化メモリの温度を検知するために提供される。温度コントローラーは、適応制御を提供するための電流ＩResetでの各パルスのパルス幅を調整するために、第二非結晶化パルス信号Ｓ２のデューティサイクルを調整する制御信号を出力する。本実施例において、第一非結晶化パルス信号Ｓ１の電流ピーク値は第二非結晶化パルス信号Ｓ２の電流ピーク値と同じである。なお、第一非結晶化パルス信号Ｓ１の電流ピーク値は第二非結晶化パルス信号Ｓ２の電流ピーク値と異なってもよい。
【００２４】
図４は、本発明の書き込みパルス信号の具体例を示す図である。本実施例において、書き込みパルス信号は第一書き込みパルス信号Ｓ１と第二書き込みパルス信号Ｓ２を有する。第一書き込みパルス信号Ｓ１は第一電圧ピーク値Ｖ１を有し、第一電圧ピーク値Ｖ１のパルス幅はｔ１である。第一書き込みパルス信号Ｓ１は、相変化メモリの温度が、図２に示すようなＳＥＴ操作のための結晶化温度Ｔｃ（第一温度）や、図３に示すようなＲＥＳＥＴ操作のための融解温度Ｔｍ（第一温度）のように予め決められた温度を超過するまで相変化メモリを加熱するために供給される。
【００２５】
第二書き込みパルス信号Ｓ２は第二電圧ピーク値Ｖ１、Ｖ２を有し、第二電圧ピークＶ１のパルス幅はｔ３とｔ５で、第二電圧ピークＶ２のパルス幅はｔ２とｔ４である。第二書き込みパルス信号Ｓ２は、相変化メモリの温度を予め決められた温度範囲内（第二温度）に維持するために供給される。
【００２６】
図４において、第二書き込みパルス信号Ｓ２は、第二電圧ピーク値Ｖ１、Ｖ２間で、第二書き込みパルス信号Ｓ２の電圧を切り換えることにより、最適な結晶化温度範囲Ｔｃopt、或いは、最適なアモルファス温度範囲Ｔａoptで、相変化メモリの温度を維持するために供給される。
【００２７】
図４に示す書き込みパルス信号の具体例は方形パルスの書き込みパルス信号を表示しているが、第一書き込みパルス信号Ｓ１と第二書き込みパルス信号Ｓ２は、これに制限されず、三角波や他の非方形パルスで、同じ目的を達成することもできる。三角波、或いは、他の非方形パルスの実現は、当該技術を熟知する者なら理解できるので、ここで詳述しない。
【００２８】
図５は、図４に示す書き込みパルス信号を生成する書き込みパルス信号生成器の具体例を示す図である。第一書き込みパルス信号生成器５１は電圧ピーク値Ｖ２を有する方形パルスを生成し、生成したパルスを、第一増幅器５２を介して加算器５６に伝送する。本実施例において、第一増幅器５２の倍率は１である。本実施例において、第一書き込みパルス信号生成器５１はＤＣバイアス電圧Ｖ２を提供し、制御信号（図５で図示されない）が提供されて、第一書き込みパルス信号生成器５１がＤＣバイアス電圧Ｖ２を出力するかどうか決定する。
【００２９】
第二書き込みパルス信号生成器５３は電圧ピーク値（Ｖ１−Ｖ２）を有する方形パルスを生成し、生成したパルスを、第二増幅器５４とスイッチ５５を介して加算器５６に伝送する。本実施例において、第二増幅器５４の倍率は１である。
【００３０】
信号生成器５０が第一書き込みパルス信号Ｓ１を出力する時、スイッチ５５はオンし、加算器５６は、第一信号生成器５１と第二信号生成器５３からの出力信号を加算し、その加算結果を出力する。信号生成器５０が第二書き込みパルス信号Ｓ２を出力する時、加算器５６は、ターンオン信号に基づいて、第二書き込みパルス信号生成器５３からの出力信号、或いは、第一書き込みパルス信号生成器５１と第二書き込みパルス信号生成器５３からの出力信号の加算結果（第三書き込みパルス信号）を出力する。
【００３１】
図４に示す第二書き込みパルス信号Ｓ２を例にとると、スイッチ５５は、ターンオン信号により、順次、パルス幅ｔ２でオフし、パルス幅ｔ３でオンし、パルス幅ｔ４でオフし、パルス幅ｔ５でオンする。これにより、信号生成器５０は図４に示すように、第二書き込みパルス信号Ｓ２を出力できる。よって、信号生成器５０の回路構成を簡素化でき、信号生成器５０による演算手順を簡素化できる。
【００３２】
本実施例において、スイッチ５５のターンオン信号はクロック信号、或いは、周期性信号である。コントローラーは相変化メモリの温度を検出するために提供される。コントローラーは、信号生成器５０が第二信号生成器５３から適応制御のために出力信号を出力する時間を制御するために、ターンオン信号を調整するための制御信号を出力する。
【００３３】
図６は、本発明の書き込みパルス信号のもう１つの具体例を示す図である。本実施例において、書き込みパルス信号は第一書き込みパルス信号Ｓ１と第二書き込みパルス信号Ｓ２を有する。第一書き込み信号Ｓ１は第一電圧ピーク値Ｖ１を有し、第一電圧ピーク値Ｖ１のパルス幅はｔ１である。第一書き込み信号Ｓ１は、相変化メモリの温度が予め決められた温度、例えば、図２に示すＳＥＴ操作のための結晶化温度Ｔｃ、或いは、図３に示すＲＥＳＥＴ操作のための融解温度Ｔｍを超過するまで相変化メモリを加熱するために供給される。
【００３４】
本実施例において、第二書き込みパルス信号Ｓ２は３ステップ信号で、第一電圧ピーク値Ｖ１、第二電圧ピーク値Ｖ２、第三電圧ピーク値Ｖ３を有する。第二書き込みパルス信号Ｓ２は、相変化メモリの温度を予め決められた温度範囲内に維持するために供給される。
【００３５】
図６において、第二書き込みパルス信号Ｓ２は、第一電圧ピーク値Ｖ１、第二電圧ピーク値Ｖ２、第三電圧ピーク値Ｖ３間で、第二書き込みパルス信号Ｓ２の電圧を切り換えることにより、相変化メモリの温度を最適な結晶化温度範囲Ｔｃopt内、或いは、最適なアモルファス温度範囲Ｔａopt内に維持する。図６の第二書き込みパルス信号Ｓ２は公知の書き込み信号より消費電力が少ない。図６に示す書き込みパルス信号の具体例は方形パルスであるが、第一書き込みパルス信号Ｓ１と第二書き込みパルス信号Ｓ２はこれに制限されない。
【００３６】
図６に示す第二書き込みパルス信号Ｓ２は、図５に示す第二書き込みパルス信号生成器５３と同じ書き込みパルス信号生成器により生成される。図６に示す第二書き込みパルス信号Ｓ２を生成する書き込みパルス信号生成器は、電圧ピーク値Ｖ３、（Ｖ２−Ｖ３）、および、（Ｖ１−Ｖ３）を有する出力パルスをそれぞれ生成する３つの信号生成器で構成される。図６に示す第二書き込みパルス信号Ｓ２の各パルス幅ｔ２〜ｔ９は、図５のスイッチ５５とターンオン信号などのスイッチとターンオン信号により決定される。
【００３７】
図７は本発明の書き込みパルス信号生成器のもう１つの具体例を示す図である。温度検知器７６は相変化メモリ７１の温度を検出し、コントローラー７２に伝送する。コントローラー７２は、相変化メモリ７１の温度が予め決められた温度を超過するまで相変化メモリ７１を加熱するために、第一書き込みパルス信号生成器７３から第一書き込みパルス信号Ｓ１を受信する。
【００３８】
温度検知器７６が、相変化メモリ７１が予め決められた温度を超過したことを検出した時、コントローラー７２は第一書き込みパルス信号Ｓ１の相変化メモリ７１への出力を停止する。コントローラー７２は、相変化メモリ７１の温度を予め決められた温度範囲内に維持するために、第二書き込みパルス信号生成器７４から第二書き込みパルス信号Ｓ２を受信する。
【００３９】
ＳＥＴ操作が相変化メモリ７１に適用される時、予め決められた温度は相変化メモリ７１の結晶化温度Ｔｃであり、第二書き込みパルス信号Ｓ２は、相変化メモリ７１の温度を相変化メモリ７１の結晶化温度Ｔｃと融解温度Ｔｍ間に維持するために供給される。
【００４０】
ＲＥＳＥＴ操作が相変化メモリ７１に適用される時、予め決められた温度は相変化メモリ７１の融解温度Ｔｍであり、第二書き込みパルス信号Ｓ２は、相変化メモリ７１の温度を最適な非結晶温度範囲Ｔａopt内に維持するために供給される。コントローラー７２は加算器７５により第三書き込みパルス信号Ｓ３を生成し、第一書き込みパルス信号Ｓ１と第二書き込みパルス信号Ｓ２を加算する。本実施例において、第一書き込みパルス信号生成器７３と第二書き込みパルス信号生成器７４は、制御信号により、電流、電圧、或いは、電源ピーク値、および、第一書き込みパルス信号Ｓ１と第二書き込みパルス信号Ｓ２のピーク値のパルス幅を調整する。
【００４１】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】相変化メモリの書き込み電流パルスと読み取り電流パルスを示す図である。
【図２】本発明のＳＥＴパルスの具体例を示す図である。
【図３】本発明のＲＥＳＥＴパルスの具体例を示す図である。
【図４】本発明の書き込みパルス信号の具体例を示す図である。
【図５】図４の書き込みパルス信号を生成する書き込み信号生成器の具体例を示す図である。
【図６】本発明の書き込みパルス信号のもう１つの具体例を示す図である。
【図７】本発明の書き込みパルス信号生成器のもう１つの具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
５０  信号生成器
５１  第一書き込みパルス信号生成器
５２  第一増幅器
５３  第二書き込みパルス信号生成器
５４  第二増幅器
５６  加算器
７１  相変化メモリ
７２  コントローラー
７３  第一書き込みパルス信号生成器
７４  第二書き込みパルス信号生成器
７５  加算器
７６  温度検知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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