[發明專利]電阻式存儲器裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 201510073121.3
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104851455B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 金嘉瑛;樸海贊
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 俞波;周曉雨

一種電阻式存儲器裝置，包括：存儲器區，其包括多個電阻式存儲器單元；以及控制器，其適于根據電阻式存儲器單元的數據儲存材料來儲存寫入操作的閾值次數、隨著對所述存儲器區執行寫入操作而對相應電阻式存儲器單元的寫入操作的次數計數、以及當檢測到達到所述寫入操作的閾值次數的存儲器單元時執行中斷控制。

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年2月13日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2014-0016576號的優先權，其全部內容通過引用并入本文中。

技術領域

各種實施例涉及半導體裝置，更具體地涉及電阻式半導體裝置及其操作方法。

背景技術

電阻式存儲器已經成為下代存儲器的焦點，具有諸如低成本、隨機存取、高速操作、低功耗以及非易失性的優點。

電阻式存儲器具有位于一對電極之間的數據儲存材料層，并且通過經由施加電流或電壓來改變數據儲存材料層的電阻狀態而儲存數據。

相變存儲器，其為電阻式存儲器的一種，包括存取元件、形成于存取元件上的底部電極、以及形成于底部電極與頂部電極之間的數據儲存材料層或電阻器元件。若經由字線來驅動存取元件以將數據寫入相變存儲器，隨著從位線將寫入電流供應至電阻器元件，電阻器元件的電阻狀態可在結晶狀態(低電阻狀態)與非結晶狀態(高電阻狀態)之間改變。

寫入至相變存儲器單元時會產生熱量，并且這些熱量可能傳到相鄰單元。若相鄰單元處在電阻狀態或儲存有數據，并且相鄰單元的溫度達到結晶溫度，則相鄰單元的電阻狀態可能改變。這稱為干擾現象。

此外，若相變存儲器單元在特定溫度停留給定的時間，則處于高電阻狀態的數據儲存材料會結晶，并且數據可能被擦除。

圖1是說明電阻式存儲器裝置的干擾現象的圖。在圖1中，參考符號BE代表底部電極、TE代表頂部電極、PCM代表作為數據儲存材料的相變材料。

如圖1(a)所示，在對選中單元的寫入操作期間，熱量輻射至處于非結晶狀態的相鄰單元。

另外，如圖1(b)所示，在用于選中單元的寫入操作被重復了特定次數時，相鄰單元可能結晶。

也就是，隨著對選中單元重復進行寫入操作，相鄰單元的數據會因為干擾現象而被刪除。

隨著時間的推移，相鄰單元的電阻狀態，即寫入至非結晶狀態并且重復地暴露于從選中的單元輻射的熱量，會結晶成處于低電阻狀態。另外，相鄰單元的電阻狀態會受到用于選中單元的寫入操作的寫入脈沖持續時間的影響，以及從選中單元至相鄰單元的距離的影響。

發明內容

在本發明的一個實施例中，一種電阻式存儲器裝置可以包括：存儲器區，其包括多個電阻式存儲器單元；以及控制器，其適于根據電阻式存儲器單元的數據儲存材料來儲存寫入操作的閾值次數、隨著對所述存儲器區執行寫入操作而對相應電阻式存儲器單元的寫入操作的次數計數、以及當檢測到達到所述寫入操作的閾值次數的存儲器單元時執行中斷控制。

在本發明的一個實施例中，一種操作電阻式存儲器裝置的方法，所述電阻式存儲器裝置可以包括控制器，所述控制器適于控制用于包括多個電阻式存儲器單元的存儲器區的寫入操作，以及用于根據所述電阻式存儲器單元的數據儲存材料來儲存寫入操作的閾值次數，所述方法包括：隨著對所述存儲器區執行寫入操作，對相應電阻式存儲器單元的寫入操作計數；以及當檢測到達到所述寫入操作的閾值次數的存儲器單元時，執行中斷控制。

在本發明的一個實施例中，一種電阻式存儲器裝置可以包括：多個電阻式存儲器單元；以及控制器，其適于從所述多個電阻式存儲器單元中檢測過寫入電阻式存儲器單元，并且允許所述電阻式存儲器裝置響應于對檢測到的過寫入電阻式存儲器單元的寫入操作的寫入命令來對所述多個電阻式存儲器單元中的另一個單元執行寫入操作，其中所述過寫入電阻式存儲器單元被執行了預定次數的寫入操作。