[發明專利]一種采用電阻存儲介質的一次編程存儲器及其操作方法

無效

• 申請號: 200710045644.2
• 申請日: 2007-09-06
• 公開（公告）號: CN101123120A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 林殷茵;金鋼;陳邦明
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G11C17/08
• 分類號: G11C17/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種采用存儲電阻介質的一次編程存儲器，其特征在于具有以二元或者二元以上的多元金屬氧化物作為存儲介質的存儲電阻，該存儲電阻和一個選通晶體管用于具有位線、字線、源線的陣列中；該存儲電阻兩個電極，其第一個電極連接到位線，第二個電極連接到選通晶體管的漏端；；

所述選通晶體管具有柵極、漏極和源極，其柵極連接到所述的字線，漏極連接到存儲電阻的第二個電極，源極連接到所述的源線；

通過控制所述的位線和所述的源線之間的電壓差，來使得存儲電阻的阻值變為高阻或低阻，從而存儲不同的數據。

2.根據權利要求1所述的存儲器，其特征在于：所述的二元或者二元以上的多元金屬氧化物是銅的氧化物、鎳的氧化物、鈦的氧化物、鋯的氧化物、鋁的氧化物、鈮的氧化物、鉭的氧化物、鉿的氧化物、鉬的氧化物、鋅的氧化物、SrZrO₃、PbZrTiO₃或Pr_1-xCa_xMnO₃。

3.根據權利要求1所述的存儲器，其特征在于所述的選通晶體管為金屬氧化物半導體場效應晶體管或雙極型晶體管。

4.根據權利要求1所述的存儲器，其特征在于相鄰兩行的存儲單元共用一條源線。

5.一種對權利要求1所述的一次編程存儲器進行存儲操作的方法，包括編程存儲單元的方法、讀取存儲單元的方法和對存儲陣列進行擦除操作的方法，其特征在于：

編程操作：通過連接到所述字線的行譯碼器和連接到所述位線列譯碼器選中存儲單元，施加一個給定極性和大小的編程電壓至所述存儲單元的兩端，編程電壓通過導通的所述選通晶體管施加到存儲電阻上，從而對單元進行編程操作；

讀取操作：通過連接到所述字線的行譯碼器和連接到所述位線列譯碼器選中存儲單元，施加一個給定大小的讀取電壓至所述存儲單元的兩端，讀取電壓通過導通的所述選通晶體管施加到存儲電阻上，讀出放大器讀取流過存儲單元的電流大小并和參考源進行比較，來讀出存儲單元所存儲的數據。

擦除操作：通過選中所述存儲陣列的一行或者幾行，施加一個給定極性和大小的擦除電壓至所述行的存儲單元的兩端，將擦除電壓施加到存儲電阻上，從而對單元進行擦除操作。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于使用擦除信號按行對所述存儲陣列進行擦除，擦除完一行后對所述的行進行讀取和驗證操作，若發現某些未被正確擦除的存儲單單元則對這些存儲單元進行再一次的擦除操作，而那些被驗證過的已正確擦除的存儲單元將不會被重復擦除。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于對未被正確擦除的存儲單元進行再一次擦除操作所施加的電壓信號是和第一次擦除操作相同的信號，或者是與第一次擦除操作不完全相同的信號，表現在相同的電壓極性和不相同的電壓大小。

8.一種提高權利要求1所述的一次編程存儲器可測性和產品良率的方法，其特征在于：

首先，對所述的存儲器進行全局擦除，將存儲陣列擦除為高阻；

然后，對存儲陣列進行編程，將存儲陣列編程為低阻；

接著，對存儲單元進行各種測試，對那些缺陷單元通過冗余陣列來進行補償；

最后，將存儲陣列進行進行全局擦除成高阻，進入一次編程使用狀態。