[發(fā)明專(zhuān)利]相變存儲(chǔ)器最優(yōu)脈沖操作條件的篩選方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810364565.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108648782B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆帥;蔡道林;薛媛;宋志棠;陳一峰;盧瑤瑤;吳磊;劉源廣;李陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G11C29/56
• 分類(lèi)號(hào): G11C29/56;G06F30/33
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓

本發(fā)明提供一種相變存儲(chǔ)器最優(yōu)脈沖操作條件的篩選方法，包括基于待測(cè)相變存儲(chǔ)器，設(shè)定待優(yōu)化脈沖、各待優(yōu)化脈沖對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)操作條件及影響因子；其中，各待優(yōu)化脈沖對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)操作條件的個(gè)數(shù)相同；基于各預(yù)設(shè)操作條件生成N組測(cè)試數(shù)據(jù)，以分別對(duì)待測(cè)相變存儲(chǔ)器進(jìn)行RESET操作和SET操作，并獲取各測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的RESET分布電阻及SET分布電阻；分別對(duì)RESET分布電阻和影響因子及SET分布電阻和影響因子進(jìn)行回歸分析，獲取RESET響應(yīng)模型及SET響應(yīng)模型；基于RESET響應(yīng)模型及SET響應(yīng)模型對(duì)各待優(yōu)化脈沖的操作條件進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲取最優(yōu)脈沖操作條件。通過(guò)本發(fā)明解決了傳統(tǒng)“試錯(cuò)法”存在費(fèi)時(shí)、篩選結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域，特別是涉及一種相變存儲(chǔ)器最優(yōu)脈沖操作條件的篩選方法。

背景技術(shù)

相變存儲(chǔ)器的基本工作原理是以硫系化合物為基礎(chǔ)的相變材料作為存儲(chǔ)介質(zhì)，在相變器件單元兩端施加不同的脈沖，通過(guò)相變材料在非晶態(tài)與晶態(tài)之間轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。相變材料在非晶態(tài)時(shí)表現(xiàn)為半導(dǎo)體特性，其阻值表現(xiàn)為高阻；在晶態(tài)時(shí)表現(xiàn)為半金屬特性，其阻值為低阻。非晶態(tài)一般定義為“RESET”態(tài)，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的邏輯值為“1”，相應(yīng)的操作為RESET操作；晶態(tài)定義為“SET”態(tài)，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的邏輯值為“0”，相應(yīng)的操作為SET操作；其中，SET和RESET態(tài)之間的電阻差異可以達(dá)到2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。

相變存儲(chǔ)器的脈沖操作條件包含四種：RESET脈沖高度、RESET脈沖寬度、SET脈沖高度和SET脈沖寬度，故相變存儲(chǔ)單元在晶態(tài)和非晶態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換必須在合適的脈沖操作條件下才能完成，每一脈沖操作條件作用之后得到的都是不同程度的RESET和SET狀態(tài)。理想情況下，RESET態(tài)的電阻越大越好，SET態(tài)的電阻越小越好，以使兩種狀態(tài)更加容易區(qū)分，更加便于應(yīng)用。

在相變存儲(chǔ)器的應(yīng)用階段，RESET態(tài)和SET態(tài)的最優(yōu)脈沖操作條件決定了相變存儲(chǔ)器芯片可以達(dá)到最好的使用性能。傳統(tǒng)意義上的RESET態(tài)和SET態(tài)最優(yōu)脈沖條件的篩選方法有很多，最常見(jiàn)的方法是“試錯(cuò)法”，如在研究RESET脈沖高度的最優(yōu)操作條件時(shí)，通過(guò)固定RESET脈沖寬度、SET脈沖高度和SET脈沖寬度，只通過(guò)改變RESET脈沖高度實(shí)現(xiàn)查找哪個(gè)RESET脈沖高度能使非晶態(tài)阻值更高。可見(jiàn)，使用傳統(tǒng)“試錯(cuò)法”進(jìn)行最優(yōu)脈沖操作條件的篩選時(shí)，不僅費(fèi)時(shí)，而且還忽略了各脈沖操作條件之間的相互影響，從而影響篩選結(jié)果的準(zhǔn)確性。

鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種新的相變存儲(chǔ)器最優(yōu)脈沖操作條件的篩選方法用以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種相變存儲(chǔ)器最優(yōu)脈沖操作條件的篩選方法，用于解決傳統(tǒng)“試錯(cuò)法”存在費(fèi)時(shí)、篩選結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種相變存儲(chǔ)器最優(yōu)脈沖操作條件的篩選方法，所述篩選方法包括：

基于待測(cè)相變存儲(chǔ)器，設(shè)定待優(yōu)化脈沖及各所述待優(yōu)化脈沖對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)操作條件，并基于各所述待優(yōu)化脈沖，設(shè)定影響因子；其中，各所述待優(yōu)化脈沖對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)操作條件的個(gè)數(shù)相同；

基于各所述待優(yōu)化脈沖對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)操作條件，生成N組測(cè)試數(shù)據(jù)，以分別對(duì)所述待測(cè)相變存儲(chǔ)器中的若干存儲(chǔ)單元進(jìn)行RESET操作和SET操作，并獲取各所述測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的RESET分布電阻的電阻值及SET分布電阻的電阻值；其中，N為大于等于1的正整數(shù)；

分別對(duì)RESET分布電阻和影響因子、及SET分布電阻和影響因子進(jìn)行回歸分析，獲取RESET響應(yīng)模型及SET響應(yīng)模型；以及

基于所述RESET響應(yīng)模型及所述SET響應(yīng)模型，對(duì)各所述待優(yōu)化脈沖的操作條件進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲取使所述待測(cè)相變存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)RESET操作及SET操作的最優(yōu)脈沖操作條件。

可選地，所述篩選方法基于JMP統(tǒng)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)。