[發(fā)明專利]非易失性存儲器件和利用非易失性存儲器件的半導(dǎo)體系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310552546.3
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN104347115B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金珪圣
• 申請（專利權(quán)）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06;G11C13/00
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 俞波;毋二省

提供了一種包括阻變存儲器單元的非易失性存儲器件和利用所述非易失性存儲器件的半導(dǎo)體系統(tǒng)，所述非易失性存儲器件能利用多個存儲器單元的電阻值來設(shè)定參考電阻值。所述非易失性存儲器件包括：一個或更多個列線；兩個或更多個行線；多個存儲器單元，被配置成與列線和每個行線連接；以及參考電阻設(shè)定單元，被配置成使能部分或全部的列線和行線并且設(shè)定參考電阻值。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2013年7月30日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請?zhí)枮?0-2013-0090016的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

各種實施例涉及一種半導(dǎo)體器件，更具體而言，涉及一種包括阻變存儲器單元的非易失性存儲器件以及利用所述非易失性存儲器件的半導(dǎo)體系統(tǒng)。

背景技術(shù)

動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）通過對包括電容器的存儲器單元充電和放電來儲存數(shù)據(jù)。DRAM是易失性存儲器，因為泄漏電流流出電容器。已經(jīng)對實現(xiàn)非易失性的存儲器件的目標(biāo)進(jìn)行了各種研究，因而消除對獨立的數(shù)據(jù)存儲的需要。具體地，正努力通過改變存儲器單元的材料來實現(xiàn)非易失性，其中之一是實現(xiàn)包括阻變存儲器單元的存儲器件。

阻變存儲器件包括由可變電阻材料制成的存儲器單元，可變電阻材料具有隨流經(jīng)該材料的電流量而定的可變電阻。因而我們可以通過改變流入存儲器單元中的電流量來將數(shù)據(jù)存儲在存儲器單元中。例如，呈現(xiàn)出高電阻的存儲器單元可以具有數(shù)據(jù)‘0’，而呈現(xiàn)出低電阻值的存儲器單元可以具有數(shù)據(jù)‘1’。

圖1是說明多級單元的電阻分布的曲線圖。

可變電阻材料可以具有三種或更多種電阻狀態(tài)，使得存儲器單元能儲存多級數(shù)據(jù)。如圖1中所示，多級單元可以具有4種電阻分布，并且可以儲存2比特數(shù)據(jù)，基于電阻分布，每個數(shù)據(jù)的值具有不同于其他數(shù)據(jù)值的相應(yīng)的邏輯值。

例如，分布在R/2電阻值以上的范圍中的數(shù)據(jù)可以表示邏輯值‘11’。分布在電阻值R/2和R/3之間的范圍中的數(shù)據(jù)可以表示邏輯值‘10’。分布在電阻值R/3和R/4之間的范圍中的數(shù)據(jù)可以表示邏輯值‘01’。分布在電阻值R/4以下的范圍中的數(shù)據(jù)可以表示邏輯值‘00’。

重要的是具有多級單元的阻變存儲器件基于電阻分布而準(zhǔn)確地讀取和寫入數(shù)據(jù)。在4種電阻分布的情況下，如圖1中所示，需要3個或更多個參考電流或電壓來準(zhǔn)確地檢測儲存在存儲器單元中的數(shù)據(jù)。阻變存儲器件可以包括用于產(chǎn)生參考電流或電壓的參考單元。阻變存儲器件保持改變參考單元的阻變狀態(tài)，并且產(chǎn)生參考電流或電壓，以讀取儲存在存儲器單元中的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述了一種能利用多個存儲器單元的電阻值來設(shè)定參考電阻值的非易失性存儲器件。

在本發(fā)明的一個實施例中，一種非易失性存儲器件包括：一個或更多個列線；兩個或更多個行線；多個存儲器單元，其被配置成與列線和每個行線連接；以及參考電阻設(shè)定單元，其被配置成使能部分或全部的列線和行線并且設(shè)定參考電阻值。

在本發(fā)明的一個實施例中，一種非易失性存儲器件包括：多個列線；多個行線；存儲器單元陣列，其被配置成包括多個存儲器單元，每個存儲器單元被設(shè)置在列線與行線的交叉點處；列解碼單元，其被配置成選擇列線中要存取的一個列線；行解碼單元，其被配置成選擇行線中要存取的一個行線；以及參考電阻設(shè)定單元，其被配置成選擇部分列線和部分行線來設(shè)定參考電阻值。

在本發(fā)明的一個實施例中，一種非易失性存儲器件包括：存儲器單元陣列，其被配置成包括多個子陣列，每個子陣列具有正常單元陣列和參考單元陣列；以及參考電阻設(shè)定單元，其被配置成選擇設(shè)置在參考單元陣列中的部分或全部的列線和行線以設(shè)定參考電阻值。

附圖說明

結(jié)合附圖描述本發(fā)明的特點、方面和實施例，其中：

圖1是說明多級單元的電阻分布的曲線圖；