[發明專利]高耐用度相變存儲器裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 201210195841.3
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN102842341A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 杜姵瑩;吳昭誼;李明修;金相汎;林仲漢
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司;國際商用機器公司
• 主分類號: G11C11/56
• 分類號: G11C11/56;G11C16/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種用于操作一存儲器單元的方法，該存儲器單元包含相變材料及可編程為包含一較高電阻態及一較低電阻態的多個電阻態，該方法包括：

施加一第一偏壓設定到該存儲器單元，以建立一目標電阻態，該第一偏壓設定包含一第一脈沖，以引起通過該相變材料的一第一電流；

測定該存儲器單元在施加該第一偏壓設定之后并未處于該目標電阻態；

響應于該測定，施加一第二偏壓設定到該存儲器單元，該第二偏壓設定包含一第二脈沖，以引起通過該相變材料的一第二電流，其中該第一脈沖及該第二脈沖具有跨過該相變材料的相同的電壓極性，且該第二脈沖具有大于該第一脈沖的一電流強度；以及

在施加該第二偏壓設定之后，施加一接續的偏壓設定到該存儲器單元，以建立該目標電阻態。

2.根據權利要求1所述的方法，其中該第一電流足以融化一第一相變材料體積，且該第二電流足以融化大于該第一體積的一第二相變材料體積。

3.根據權利要求1所述的方法，其中該目標電阻態為一復位態。

4.根據權利要求1所述的方法，其中該目標電阻態為一設定態。

5.根據權利要求1所述的方法，還包含施加一第三偏壓設定，以建立與該目標電阻態不同的一電阻態，且其中：

該第三偏壓設定在該存儲器單元的一有源區中引起該相變材料的一或多個元件的分離；以及

該第二偏壓設定在該有源區中引起該被分離的元件的至少一部份的整合。

6.根據權利要求1所述的方法，其中該第一電流在該相變材料的一有源區中足以導致在一第一持續時間高于該相變材料的一融化溫度的溫度，且該第二電流在該有源區中足以導致在一第二持續時間高于該融化溫度的溫度，該第二持續時間大于或等于該第一持續時間。

7.根據權利要求1所述的方法，其中該第一電流在該相變材料的一有源區中足以導致在一第一持續時間高于該相變材料的一結晶溫度且低于該相變材料的一融化溫度的溫度，且該第二電流在該有源區中足以導致在一第二持續時間高于該相變材料的該融化溫度的溫度，該第二持續時間小于該第一持續時間。

8.根據權利要求1所述的方法，還包括：

測定該存儲器單元在施加該接續的偏壓設定之后并未處于該目標電阻態；

反復地施加一額外的偏壓設定到該存儲器單元以及測定該存儲器單元在施加該額外的偏壓設定之后并未處于該目標電阻態，直到該存儲器單元處于該目標電阻態或是一默認定量的額外的偏壓設定已被施加。

9.根據權利要求8所述的方法，其中該額外的偏壓設定為該第一偏壓設定。

10.一種存儲器裝置，包括：

一存儲器單元，包含相變材料及可編程為包含一高電阻態及一低電阻態的多個電阻態；以及

一控制器，用以施加偏壓設定到該存儲器單元，該偏壓設定包含：

一第一偏壓設定，用以建立一目標電阻態，該第一偏壓設定包括一第一脈沖，以引起通過該相變材料的一第一電流；

一讀取偏壓設定，用以測定在施加該第一偏壓設定之后該存儲器單元是否處于該目標電阻態；

一第二偏壓設定，用以若該存儲器單元在施加該第一偏壓設定之后并未處于該目標電阻態，施加包括一第二脈沖的該第二偏壓設定，以引起通過該相變材料的一第二電流，其中該第一脈沖及該第二脈沖具有跨過該相變材料的相同電壓極性，且該第二脈沖具有高于該第一脈沖的強度；以及

一接續的偏壓設定，用以在施加該第二偏壓設定之后建立該目標電阻態。

11.根據權利要求10所述的存儲器裝置，其中該第一電流足以融化一第一相變材料體積，且該第二電流足以融化大于該第一體積的一第二相變材料體積。

12.根據權利要求10所述的存儲器裝置，其中該目標電阻態為一復位態。

13.根據權利要求10所述的存儲器裝置，其中該目標電阻態為一設定態。

14.根據權利要求10所述的存儲器裝置，其中該偏壓設定還包括針對一電阻態的一第三偏壓設定，該電阻態不同于該目標電阻態，且其中：

該第三偏壓設定在該存儲器單元的一有源區中引起該相變材料的一或多個元件的分離；以及

該第二偏壓設定在該有源區中引起該被分離的元件的至少一部份的整合。