[發明專利]控制單元晶體管的接口狀態提高感測界限的電阻存儲裝置

有效

• 申請號: 201410586479.1
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104681090B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 李宰圭;金大元
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G11C16/10
• 分類號: G11C16/10;G11C16/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 姜長星;王兆賡

提供一種控制單元晶體管的接口狀態提高感測界限的電阻存儲裝置。存儲系統可包括：存儲裝置，具有電連接到多條位線和多條字線的非易失性存儲單元的陣列。所述非易失性存儲單元可包括與相應單元晶體管電串聯連接的各個非易失性電阻裝置。還提供可連接到所述存儲裝置的控制器。所述控制器可被配置為在將數據寫入到所述存儲裝置中的操作期間利用支持(i)非易失性電阻裝置和(ii)單元晶體管內的接口狀態的雙編程的信號來驅動所述存儲裝置。

技術領域

本發明構思的實施例涉及半導體存儲裝置，更具體地講，涉及電阻存儲裝置。

背景技術

用于存儲數據的半導體存儲裝置可被分類成易失性半導體存儲裝置和非易失性半導體存儲裝置。例如，易失性半導體存儲裝置可通過電容器的充電或放電存儲數據。諸如隨機存取存儲器(RAM)的易失性半導體存儲裝置會在電源被施加時存儲或讀取數據，并在電源中斷時丟失數據。易失性半導體存儲裝置可主要用作計算機的主存儲裝置。

即使電源中斷，非易失性半導體存儲裝置也可存儲數據。非易失性半導體存儲裝置可用于存儲諸如計算機和便攜式通信裝置的寬范圍的應用的程序和數據。

由于對高容量低功耗半導體存儲裝置的制造的需求，已經進行了關于不需要刷新操作的高級非易失性存儲裝置的研究。當前，使用相變材料的相變型RAM(PRAM)、使用可變電阻材料的電阻RAM(RRAM)(諸如過渡金屬氧化物)和使用鐵磁材料的磁性RAM(MRAM)作為高級存儲裝置已經吸引了大量關注。所有的高級存儲裝置可根據施加的電流或電壓而具有可變電阻，并且可由于非易失性特性而不需要刷新操作，從而即使不再施加電流或電壓，高級存儲裝置也可照原樣保持電阻值。

發明內容

根據本發明的實施例的存儲系統可包括：存儲裝置，具有電連接到多條位線和多條字線的非易失性存儲單元的陣列。所述非易失性存儲單元可包括與相應單元晶體管電串聯連接的各個非易失性電阻裝置。還提供可連接到所述存儲裝置的控制器。所述控制器可被配置為在將數據寫入到所述存儲裝置中的操作期間利用支持單元晶體管內的接口狀態和非易失性電阻裝置的雙編程的信號來驅動所述存儲裝置。

根據本發明的這些實施例中的一些實施例，將數據寫入到所述存儲裝置中的操作可包括：通過利用接口狀態的不等電平分別對第一非易失性存儲單元內的第一單元晶體管和第二非易失性存儲單元內的第二單元晶體管進行編程，來將等同數據寫入到第一非易失性存儲單元和第二非易失性存儲單元中。具體地講，將等同數據寫入到第一非易失性存儲單元和第二非易失性存儲單元中的操作可包括：在利用接口狀態的不等電平對第一單元晶體管和第二單元晶體管進行編程的操作之前，分別對第一非易失性存儲單元內的第一非易失性電阻裝置和第二非易失性存儲單元內的第二非易失性電阻裝置進行編程。還可在對第一非易失性電阻裝置和第二非易失性電阻裝置進行編程的操作之后，進行確定第一非易失性電阻裝置和第二非易失性電阻裝置是否已被編程到等同目標值的操作。此外，在第一單元晶體管和第二單元晶體管是MOS晶體管的情況下，它們可經由熱載流子注入和福勒-諾德海姆(F-N)隧穿中的至少一個利用接口狀態的不等電平被編程。