[發(fā)明專利]讀取及使用存儲器單元的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080041969.3
• 申請日: 2010-08-18
• 公開（公告）號: CN102498521A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巴斯卡爾·斯里尼瓦桑;古爾特杰·S·桑胡
• 申請（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號: G11C16/26
• 分類號: G11C16/26;G11C16/32;G11C16/10
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 宋獻(xiàn)濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及讀取及使用存儲器單元的方法。

背景技術(shù)

存儲器單元為集成電路的常見組成。個別存儲器單元包括以兩個或兩個以上穩(wěn)定存儲器狀態(tài)存在的裝置。向所述裝置“寫入”的動作包括將所述裝置置于所期望存儲器狀態(tài)中；且“讀取”所述裝置的動作包括確定所述裝置處于存儲器狀態(tài)中的哪一者。

向所述裝置的寫入可包括將編程電壓賦予所述裝置，其中所述編程電壓為足以致使所述裝置從一個存儲器狀態(tài)改變到另一存儲器狀態(tài)的電壓。所述裝置的讀取可包括受所述裝置的存儲器狀態(tài)影響的電參數(shù)的測量，例如穿過所述裝置的電流的測量。可期望在不更改所述裝置的存儲器狀態(tài)的條件下實施讀取，使得讀取操作不向所述裝置“寫入”。

一種避免在讀取操作期間對存儲器裝置的存儲器狀態(tài)的不期望更改的方式為在比編程電壓小得多的電壓下實施讀取。然而，隨著存儲器裝置上的電壓的增加，所述裝置的存儲器狀態(tài)之間的差可變得更大，且因此更容易進(jìn)行測量。因此，存儲器裝置的讀取可包括準(zhǔn)確且快速地讀取所述裝置的期望與避免在讀取操作期間對所述裝置的存儲器狀態(tài)的更改的期望之間的折衷。

將期望開發(fā)用于讀取存儲器裝置的使所述裝置能夠被快速且準(zhǔn)確地讀取的新方法。

發(fā)明內(nèi)容

附圖說明

圖1為半導(dǎo)體構(gòu)造的區(qū)域的示意性橫截面圖，其圖解說明存儲器陣列的一部分。

圖2為實例性存儲器單元的電流對電壓關(guān)系的圖表圖解說明。

圖3為另一實例性存儲器單元的電流對電壓關(guān)系的圖表圖解說明。

圖4為實例性存儲器單元的電壓對時間關(guān)系的圖表圖解說明，且圖解說明發(fā)生于寫入操作期間的滯后。

圖5為圖4的實例性存儲器單元的電壓對時間關(guān)系的圖表圖解說明，且圖解說明以比寫入操作的滯后短得多的持續(xù)時間實施的讀取操作。

圖6為實例性存儲器單元的電流對電壓關(guān)系的圖表圖解說明，且圖解說明將與在各種電壓下實施的讀取操作相一致的存儲器狀態(tài)之間的電流差。

圖7為半導(dǎo)體構(gòu)造的區(qū)域的示意性橫截面圖，其圖解說明另一實例性存儲器陣列的一部分。

圖8為實例性非歐姆裝置的電流對電壓關(guān)系的圖表圖解說明。

具體實施方式

存儲器單元的編程可包括將足夠電壓(通常稱為編程電壓)提供到所述單元以使所述單元能夠從一個存儲器狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一存儲器狀態(tài)。一些存儲器單元在施加編程電壓的時間與所述單元從一個存儲器狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一存儲器狀態(tài)的時間之間具有顯著滯后(三微秒或更多)。此滯后可為在存儲器狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變期間發(fā)生于所述存儲器單元中的原子及/或分子重排的結(jié)果。

在從一個存儲器狀態(tài)到另一存儲器狀態(tài)的轉(zhuǎn)變中經(jīng)歷顯著滯后的存儲器單元有時稱為相對于寫入操作為“頻率相依”。術(shù)語“頻率相依”用來指示在所述存儲器單元將從一個存儲器狀態(tài)切換到另存儲器狀態(tài)之前將需要提供編程脈沖達(dá)特定持續(xù)時間。例如，如果存儲器單元具有三微秒(3×10^-6秒)的滯后，那么在寫入操作期間將需要提供編程脈沖達(dá)至少三微秒以將所述存儲器單元從一個存儲器狀態(tài)切換到另一存儲器狀態(tài)。表達(dá)此的另一方式為所述編程脈沖將需要具有小于或等于3×10^-6秒的倒數(shù)(即，小于或等于3.3×10⁵/秒)的頻率。

含有非歐姆組件(例如，憶阻器及二極管)的存儲器單元通常具有頻率相依寫入操作。在現(xiàn)有技術(shù)中寫入操作的頻率相依性可視為成問題的，在于此減慢寫入操作。然而，本發(fā)明的一些實施例利用寫入操作的頻率相依性來增強存儲器裝置的讀取操作。

圖1中展示實例性存儲器單元陣列的一部分作為半導(dǎo)體構(gòu)造10的部分。所述構(gòu)造包含支撐多個存儲器單元14、16及18的襯底12。

所述存儲器單元包括存儲器單元結(jié)構(gòu)20。雖然將所述存儲器單元結(jié)構(gòu)展示為同質(zhì)的，但在一些實施例中此些結(jié)構(gòu)可為非同質(zhì)的；且可(例如)包括兩個或兩個以上組成上不同的層的堆疊。所述存儲器單元結(jié)構(gòu)可包括經(jīng)配置以具有可通過將所述存儲器單元結(jié)構(gòu)暴露于改變的條件而互換(例如，通過跨越存儲器單元施加電壓)的至少兩個穩(wěn)定存儲器狀態(tài)的任一適合組合物或若干組合物的組合。